原核生物与真核生物mRNA比较.ppt
mRNA原核生物与真核生物mRNA比较,生 物 信 息 的 传 递(下),转录初始产物（RNA前体）的加工,前体RNA的加工过程：5端加帽反应、加多聚A反应前体RNA的加工过程：内含子的剪接、编辑及化学修饰原核生物与真核生物mRNA的比较,mRNA的概念首先是由F.Jacob和J.Monod于1965年提出来的。,真核生物mRNA的合成和加工：细胞核,mRNA的转录和翻译是在同一个细胞空间里同步进行的，蛋白质合成往往在mRNA刚开始转录时就被引发了。真核生物中有特殊的机理来增加或减少特定分子的半衰期。多数细菌mRMA在转录开始1分钟后就开始降解。mRNA降解的速度大概只有转录或翻译速度的一半。每过大约2分钟，体系中出现新生蛋白质的速度就下降50。,1原核生物mRNA的半衰期短,原核生物与真核生物mRNA比较,5,3,DNA,原核生物转录过程中的羽毛状现象,核糖体,RNA,RNA聚合酶,原核生物与真核生物mRNA比较,在原核生物中(包括病毒)，一个mRNA分子能够编码一种或多种蛋白质，所有蛋白质都能翻译出来。真核生物一个特定的mRNA分子只能翻译出一种蛋白质分子。单顺反子mRNA(monocistronic mRNA)：把只编码一个蛋白质的mRNA称为单顺反子mRNA(monocistronic mRNA)多顺反子mRNA(polycistronic mRNA)：把编码多个蛋白质的mRNA 称为多顺反子mRNA(pOlycistronic mRNA)。,原核生物与真核生物mRNA比较,原核生物转录的mRNA是一个多顺反子(polycistron)真核生物转录的mRNA是一个单顺反子(cistron),2顺反子(cistron),原核生物与真核生物mRNA比较,Steps Leading from Gene to Protein,原核生物与真核生物mRNA比较,原核生物常以AUG(有时GUG，甚至UUG)作为起始密码子，而真核生物几乎永远以AUG作为起始密码子。真核mRNA具有“第一AUG规律”，即当5端具有数个AUG时，其中只有一个AUG为主要开放阅读框架的翻译起点。起始AUG具有二个特点：（1）AUG上游的-3经常是嘌呤，尤其是A。（2）紧跟AUG的+4常常是G。起始AUG邻近序列中，以ANNAUGGN的频率最高。若-3不是A，则+4必须是G。无此规律的AUG，则无起始功能。,原核生物与真核生物mRNA比较,3起始密码子,原核生物起始密码子AUG上游712个核苷酸处有一被称为SD序列(ShineDalgarno sequence)的保守区，因为该序列与16S-rRNA 3端3-UCCUCC-5区段反向互补，从而使mRNA 结合到核糖体上，保证多肽链的合成能从mRNA 序列的正确部位开始。真核生物mRNA5端均有m7GpppN帽子结构，无SD序列。大多数的真核mRNA转录后在5-端加一个7-甲基鸟苷,同时第一个核苷酸的C2也是甲基化的,这种m7GpppNm结构被称为帽子结构(cap sequence)。帽子结构具有促进核蛋白体与mRNA的结合、加速翻译起始速度的作用,同时可以增强mRNA的稳定性。,原核生物与真核生物mRNA比较,4原核生物mRNA的5端无帽子结构。,在起始密码子AUG上游9-13个核苷酸处，有一段可与核糖体16S rRNA配对结合的、富含嘌呤的3-9个核苷酸的共同序列，一般为AGGA，此序列称SD序列。它与核糖体小亚基内16S rRNA的3端一段富含嘧啶的序列 GAUCACCUCCUUA-OH（暂称反SD序列）互补，形成氢键。使得结合于30S亚基上的起始tRNA能正确地定位于mRNA的起始密码子AUG。,5端SD序列,原核生物与真核生物mRNA比较,真核生物mRNA 5端的帽子结构5端第一个核苷酸是7-甲基鸟嘌呤核苷三磷酸第二和第三个核苷酸的核糖2羟基甲基化,原核生物与真核生物mRNA比较,真核生物mRNA的结构,The cap blocks the 5 end of mRNA and may be methylated at several positions.,除组蛋白基因外，在真核mRNA的3末端,有一多聚腺苷酸(poly A)结构,通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。poly A是RNA生成后加上去的。原核生物3端没有或只有较短的多聚(A)结构。多聚(A)是mRNA由细胞核进入细胞质所必需的形式，它大大提高了mRNA在细胞质中的稳定性。mRNA刚从细胞核进入细胞质时，其多聚(A)尾巴一般比较长，随着mRNA在细胞质内逗留时间延长，多聚(A)逐渐变短消失，mRNA进入降解过程。,原核生物与真核生物mRNA比较,5多聚(A)结构,真核生物的mRNA分子存在着非翻译的间隔顺序（内含子 intron），这种内含子隔断了编码顺序，并能从初级RNA转录物上切除下来。一个基因可由多个内含子和外显子间隔排列而成。原核生物的mRNA没有内含子。,6真核基因大多是断裂的,原核生物与真核生物mRNA比较,部分人类基因中内含子序列所占的比重分析,内含子在真核基因中所占的比例很高，甚至超过99,原核生物与真核生物mRNA比较,1、编码区：从起始密码子AUG开始经一连串编码氨基酸的密码子直至终止密码子。2、位于AUG之前的5端上游非编码区3、位于终止密码子之后不翻译的3端下游非编码区。,几乎所有mRNA都可以被分成3部分：,原核生物与真核生物mRNA比较,虽然先导片断和尾随片断均为基因转录本的一部分，但并不被翻译。,原核生物mRNA转录物与DNA模板链序列结构之间的对应关系,原核生物与真核生物mRNA比较,
