原核生物中mRNA转录物根本不需要或很少需要加工。核糖体在mRNA分子的合成未完成前就可以开始翻译，并从5’端开始降解。
真核生物RNA聚合酶II 转录产物的群体统称为核内不均一RNA（hnRNA)， 即将被加工成mRNA分子的转录物被称为前mRNA。
前mRNA分子经过5’端加帽、3’端剪切及加多聚A尾巴、剪接和甲基化加工产出成熟的mRNA分子。
2、hnRNP
由RNA聚合酶II合成的hnRNA主要是前mRNA，并很快被蛋白包裹形成核内不均一RNP(hnRNP)。hnRNP蛋白被认为有助于保持hnRNA的单链状态，并辅助各种RNA加工反应。
3、snRNP颗粒
·snRNA常与特定蛋白形成snRNP
·富含尿嘧啶，因此被命名为U1、U2等
·大部分snRNP参与了前rRNA加工中甲基化位点的确定 snRNP的构成过程：
·RNA聚合酶II在核中合成，并具有一个正常的5’帽子结构 ·进入细胞质，与核心蛋白以及其他特定蛋白结合 ·在5’端帽子结构上得到两个甲基 ·转运核中，行使剪接功能 4、5’端加帽
RNA聚合酶开始转录后不久，在RNA链长度超过20~30 nt之前，其5’端经化学修饰被加上一个7-甲基鸟苷残基，这种修饰被称为帽子结构。
与正常的3’-5’连接方式不同，通过一个GMP核苷酸以反方向加到新生的RNA转录物上，从而形成5’-5’三磷酸桥。
催化这一添加核苷酸反应的酶是mRNA鸟苷转移酶 作用：
·阻止降解（帽子结构对5’外切核酸酶形成屏障，起到稳定转录物的作用） ·增加翻译的效率 ·转运至细胞质中 ·剪切第一个外显子 5、3’端剪切及加尾
对于大多数前mRNA而言，成熟的 mRNA分子3’端是经过剪切再加上一串多聚A残基即poluy(A)尾巴而形成的。
剪切和聚腺苷酸化反应需要DNA和前mRNA转录物上的特定序列，即5’-AAUAAA-3’聚腺苷酸化信号序列。
作用：
·增加mRNA的稳定性 ·增加翻译效率
·剪切最后一个内含子 6、剪接
切除内含子将外显子连接在一起的过程称为剪接。发生在核内，而且在成熟的mRNA分子转运到胞质之前
·内含子：非编码序列 ·外显子：编码序列
·Splicing mechanism must be precise to maintain open reading frame ·由剪接体催化（mRNA与snRNP的复合物） 7、前mRNA的甲基化
·许多前mRNA所经历的最终修饰或加工是某些碱基的甲基化 ·成熟的mRNA中甲基化修饰是高度保守的
第十二章 遗传密码与蛋白质合成
一、遗传密码
1、遗传密码的本质
从固定的起点开始，mRNA的编码区内每3个相邻的碱基代表一个密码子，被某一特定tRNA分子的一端的互补三联体（或称反密码子）所识别。
·三联体密码是以线性方式被读 ·中间不存在重叠 ·也不存在停顿
·一旦阅读从正确的起始点开始，密码子就以相邻三联体的形式被破译。 ·密码子几乎是普遍适用的，有力地支持了所有生命都起源于共同祖先的假说。
2、破译
大肠杆菌无细胞蛋白合成体系： ·DNase处理细胞裂解液，抑制转录
·加入自然的或合成的mRNA（ [poly(A)] + 19 种非放射性的氨基酸和1种放射性标记的氨基酸），进行有限的蛋白合成
·体外翻译
·分析被翻译的多肽
poly(U) ---UUU--- 多聚苯丙氨酸 poly(C) ---CCC---多聚脯氨酸 poly(A) ---AAA--- 多聚赖氨酸
poly(G) ---没有蛋白的合成，因为它形成了复杂的二级结构 合成的三核苷酸：
·合成的三核苷酸能够附着在核糖体上，并与对应的氨酰-tRNA结合
·经膜过滤后，只有核糖体、合成的三联体以及氨酰-tRNA形成的复合体才能保留在膜上
·将含有所有氨酰-tRNA的混合物分成20组进行实验，每组含有一种被放射性同位素标记的氨基酸
·特定三联体可明确地来指定特定的氨基酸
总共有61种密码子编码氨基酸，3个是终止密码子 3、特征
·遗传密码具有简并性，即同一种氨基酸具有多个密码子 ·编码同一氨基酸的密码子称为同义密码子
·在20中氨基酸中，除蛋氨酸和色氨仅有一个密码子外，其他18种均有一个以上的密码子
·同义密码子不是随机排列的，多数同一氨基酸的密码子在同一方框内，通
常只是第三个碱基不同
4、突变效应
遗传密码的进化方式是以突变影响的最小化进行的，最常见的突变是转换 ·第三位的转换通常不改变其编码的氨基酸（例外：Met ? Ile；Trp ? stop），而颠换一半以上是无效的，或者导致相似氨基酸间的互换（Asp ? Glu)
·第二位的转换将导致化学性质相似氨基酸间的转变，而颠换将改变氨基酸类型
·第一位上的突变（转换或颠换）通常编码性质相似的氨基酸，甚至是同一种氨基酸。
5、通用性
遗传密码的例外 密码子 AGA AGG AUA CGG CUN AUU GUG UUG UAA UAG UGA 通常含义 Arg Ile Arg Leu Ile Val Leu Stop Stop 变异的 Stop,Ser Met Trp Thr Start Glu Trp 细胞器或生物 一些动物线粒体 线粒体 植物线粒体 酵母线粒体 一些原生生物 一些原生生物 线粒体，支原体 二、tRNA的结构与功能 tRNA是将氨基酸转运到核糖体，并破译mRNA信息的转运器分子。 1、tRNA的一级结构
约60-95个核苷酸，通常为76，有许多修饰碱基，有时占到分子总碱基数的20%。
2、tRNA的二级结构 三叶草结构
3、tRNA的三级结构
·共有9个氢键（三级氢键）帮助形成tRNA分子的三级结构
·D臂和T臂上的碱基配对将tRNA分子折叠成L形，反密码子环在L形的一端，而氨基酸接受臂在另一端。
三、蛋白质合成概述
1、密码子与反密码子的相互作用
当mRNA与tRNA在核糖体的凹槽处相遇时，tRNA一端的反密码子将与mRNA上的互补的密码子相互作用。
2、核糖体结合位点
在原核生物mRNA起始密码子上游8-13和核苷酸处有一保守序列，可与核糖体小亚基中的16S rRNA的3’端序列进行碱基配对，故称为核糖体结合位点或Shine-Dalgarno序列，即SD序列。
作用：正确定位核糖体，起始蛋白质合成。
3、起始tRNA ·掺入蛋白质多肽链的第一个氨基酸都是甲硫氨酸（在原核生物中被修饰为N-甲酰甲硫氨酸）
·AUG起始密码子均由一个特定起始tRNA所识别
·起始tRNA与识别编码区内其他AUG密码子的tRNA有所不同 四、蛋白质合成机制 基本过程
起始：核糖体在mRNA分子上的组装 延伸：氨基酸添加的重复循环 终止：新生蛋白（多肽）的释放 1、起始
在mRNA分子的正确起始点即起始密码子处完成完整核糖体的组装。 涉及的组成元件有：大小核糖体亚基、mRNA、已负载的起始tRNA、三个起始因子（IF1、IF2、IF3）及GTP。
·IF1和IF3与游离的30S亚基结合，以阻止在与mRNA结合前30S亚基与大亚基结合，从而防止无活性核糖体的形成。
·IF2与GTP的复合体结合到小亚基上，这将有助于已负载的起始tRNA与该复合体结合。
·30S亚基利用mRNA分子上的核糖体结合位点（RBS）附着到mRNA上。 ·起始tRNA通过其反密码子与mRNA分子上AUG密码子的碱基配对，同时释放出IF3。此时的复合体称为30S起始复合体。
·IF3的作用在于保持大小亚基彼此分离状态，以及有助于mRNA结合。 ·50S亚基与30S起始复合体结合，置换出IF1和IF2，而GTP在此耗能过程中被降解。
·起始后期形成的复合体称为70S起始复合体。
·组装完的核糖体有两个tRNA结合位点，分别称为A位点和P位点，即氨酰基位点和肽酰基位点。
A位点：氨酰-tRNA结合的位点 P位点：延伸肽链所在处
两个位点均位于小亚基的凹槽处
起始的主要成果是将起始tRNA置于P位点。只有起始tRNA能进入P位点，其他tRNA必须进入A位点。
2、延伸
随着70S起始复合体的形成，延伸循环随即开始。涉及3个延伸因子：EF-Tn、EF-Ts和EF-G。
·氨酰tRNA的转运 ·肽键的形成 ·移位 3、终止
·通常没有tRNA分子能够识别终止密码子
·释放因子与终止密码子作用，致使新生多肽链的释放 ·RF1识别UAA和UAG ·RF2识别UAA和UGA
·RF3有助于RF1或RF2的活性
原核生物与真核生物蛋白质合成机制的差别在于起始阶段，真核生物的起始tRNA不像原核生物那样被甲酰化，真核生物只有一种释放因子（eRF) 原核 起始因子 IF1 IF3 IF2 真核 功能 eIF3 eIF4c eIF6 与核糖体亚基结合 eIF4B eIF4F 与 mRNA结合 eIF2B eIF2 起始 tRNA 传递 eIF5 替换其他因子 eEF1α eEF1βγ eEF2 eRF 传递氨酰 tRNA EF-Tu 或 eEF1α的再循环 位移 延伸因子 EF-Tu EF-Ts EF-g 终止因子 RF1, RF2, RF3
多肽链的释放