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mRNA合成和加工

本文发布时间: 2022-Apr-11
本文内容:

mRNA分子的合成始于转录,并最终以降解结束。在被翻译之前,真核mRNA分子通常需要大量加工和转运,而原核mRNA分子则不需要。真核mRNA分子和它周围的蛋白质一起被称为信使RNP。
转录
转录是指由DNA合成RNA的过程。在转录期间,RNA聚合酶根据需要将一个基因的DNA拷贝成mRNA,这个过程在真核生物和原核生物中是相似的。
与原核生物明显不同的是,真核RNA聚合酶在转录过程中与mRNA加工酶结合,因此,真核生物的mRNA加工可以在转录开始后快速进行。短寿命的未加工或部分加工的转录产品称为前体mRNA或pre-mRNA;一旦加工完全,它被称为成熟mRNA。
真核pre-mRNA加工
mRNA的加工在真核生物、细菌和古细菌中差异很大。实质上,非真核mRNA在转录时是成熟的,除极少数情况外不需要加工。然而,真核pre-mRNA需要大量加工。
5’端加帽子:5‘ 帽(也称为RNA帽,RNA 7-甲基鸟苷帽或RNA m7G帽)就是一个经修饰的鸟嘌呤核苷酸,在转录开始不久后就被添加到新产生的真核mRNA的“前”即5'末端。 5’帽由末端7-甲基鸟苷残基组成,它通过5'-5'-三磷酸键与第一转录出的核苷酸连接。它的存在对于核糖体的识别和对mRNA的保护至关重要。
3’端加尾:是指聚腺苷酰基部分与mRNA分子的共价连接。在真核生物中,大多数信使RNA(mRNA)分子在3'末端被多聚腺苷酸化。Poly A尾巴和与其结合的蛋白质有助于保护mRNA免于被核酸外切酶降解。3’端加尾对于转录终止,从细胞核输出mRNA和翻译也很重要。 原核生物中的mRNA也常被3’端加尾,但此时的poly(A)尾巴促进而不是防止核酸外切酶对mRNA的降解。
mRNA的转运
真核生物和原核生物之间的另一个区别是mRNA的转运。由于真核转录和翻译是在不同的细胞器内进行的,真核mRNA必须从细胞核输出到细胞质。 这一过程可能受不同信号通路的调节。成熟的mRNA通过其加工的修饰被识别,在结合帽结合蛋白CBP20和CBP80及转录/输出复合物(TREX)后通过核孔被输出到细胞质。
mRNA的翻译
因为原核mRNA不需要加工或转运,所以原核生物mRNA在核糖体的翻译可以在转录结束后立即开始。因此,可以说原核生物的mRNA翻译与转录偶联发生。
已经加工并转运至细胞质的真核mRNA(即成熟mRNA)在核糖体的翻译发生在细胞质中自由漂浮的核糖体中,或者通过信号识别颗粒导向到的内质网中。因此,与原核生物不同,真核生物的mRNA翻译不直接与转录偶联。在某些情况下甚至可能发生这样的情况,即mRNA水平的降低却伴随着蛋白质水平的增加。


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2022-Apr-13 07:53am

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