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在真核细胞中RNA合成过程的研究

发布日期:2019.10.31 15:37:31

一项研究表明,在真核细胞中,RNA合成是一个复杂的过程。出国看病机构爱诺美康了解到,在转录为RNA分子的起初阶段,其长度与亲本基因的长度大致相等。然而,在其延伸的过程中,或大或小的RNA片段就从逐渐变长的RNA分子中被切除下来。这些片段称为内含子,不久后被丢弃,并且对RNA分子的编码功能不产生影响。

在真核细胞中RNA合成过程的研究

出国看病机构爱诺美康介绍,每个内含子两侧的保留序列称为外显子,它们在剪接过程中重新连接在一起。起初合成的RNA分子及其在各个拼接阶段产生的衍生物,与其他基因的核RNA转录产物共同构成mRNA(核不均一RNA)。

转录后修饰的结果产物可能仅仅是mRNA前体的一个小小的片段。成熟的RNA分子随后被导出进入细胞质成为mRNA(信使RNA),其作用是作为核糖体聚集氨基酸的模板,并且结果合成蛋白质。某些成熟mRNA的长度甚至不及其pre-mRNA的1%(pre-mRNA通常指细胞质mRNA的前体——mRNA)。RNA转录后修饰和蛋白质翻译后修饰的复杂性,使细胞中产生了大量不同的蛋白质。


前体mRNA的加工(A)RNA聚合酶II通过合成DNA链的互补RNA拷贝来构成核不均一RNA(mRNA)(红色和蓝色)。这些mRNA被称为前体mRNA。在逐步去除内含子(红色)后,成熟的mRNA将只含有外显子(蓝色)。

(B)—条前体mRNA可能通过多种不同形式进行拼接,从而得到不同的成熟mRNA,编码不同的蛋白质分子。图示的是ct-原肌球蛋D前体mRNA的选择性剪接模式,其mRNA产物能够编码细胞(和肌肉)收缩的重要元件。在该图中,内含子用黑色插入符表示,外显子用蓝色矩形表示。

在真核细胞中RNA合成过程的研究

出国看病机构爱诺美康介绍,值得重视的是,起初转录的前体mRNA可以通过选择性剪接加工成为一系列有区别的mRNA分子,这些mRNA分子结合不同的外显子(图B)。实际上,我们的基因组95%以上的基因所产生的前体mRNA受选择性剪接的支配。选择性剪接所获得的mRNA可以携带被更改的可读框。例如,某一蛋白质不同的亚M存在于癌细胞中,但不存在于正常细胞中。或者,这些剪接事件可以影响mRNA的非翻译区,如微小RNA的靶向区域;微小RNA与mRNA相互作用,通过调节mRNA的翻译或者稳定性改变其功能。

有意思的是,一个特定前体mRNA选择性剪接形式产生的蛋白质在细胞中表达水平过高时,会使细胞由正常状态转换为癌细胞增殖状态。这一作用令人震惊,可以想象,某一调节剪接的蛋白质将介导细胞内许多甚至所有前体mRNA的剪接,而不是仅仅影响涉及特定细胞生物功能的基因子集,如细胞转化。此外,2008年一项关于选择性剪接mRNA的调查发现,与正常人类乳腺细胞相比,在乳腺癌细胞中,41个mRNA显示了不同的选择性剪接形式;事实上,这些选择性剪接mRNA能够作为这些细胞癌变状态的诊断标志物。更令人激动的是,2010年发现在细胞经历上皮间质转化(EMT)的过程中,多达1000个前体mRNA经历了选择性剪接。


文章关键词:肿瘤

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