问答题 简述真核mRNA前体后加工中Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类内含子以及tRNA内含子的拼接机制。
【正确答案】
【答案解析】(1)Ⅰ类内含子:一种自我催化的过程。首先是充当辅助因子的鸟苷或鸟苷酸上的3"-OH亲核进攻5"拼接位点上的磷酸二酯键,其结果导致外显子(E1)和内含子之间的磷酸二酯键发生断裂;在E1和内含子之间的磷酸二酯键断裂的同时,鸟苷或鸟苷酸即与内含子5"-端形成新的磷酸二酯键;随后,刚刚暴露出来的E1的3"-OH开始进攻3"拼接位点上的磷酸二酯键造成这里的磷酸二酯键断裂,这时内含子随之被切除,而两个外显子(E1和E2)则通过新的磷酸二酯键连接起来。
(2)Ⅱ类内含子:一种自我催化的过程。依靠位于内含子内的分支位点腺苷酸2"-OH对5"拼接位点上的磷酸二酯键进行亲核进攻,接着外显子E1通过游离出来的3"-OH进攻3"拼接位点上的磷酸二酯键,导致相邻的外显子通过新的磷酸二酯键连接起来。
(3)Ⅲ类内含子:在拼接体中进行。首先由内含子内分支位点腺苷酸残基上的2"-OH对5"拼接位点处的磷酸二酯键进行亲核进攻,导致该3",5"-磷酸二酯键的断裂;同时,分支位点腺苷酸2"-OH与内含子5"端磷酸之间形成2",5"-磷酸二酯键;接下来,由刚刚从5"拼接位点游离出来的外显子E1通过3"-OH对3"拼接位点上的磷酸二酯键进行亲核进攻,从而使得内含子以套索结构的形式被释放,而两个相邻的外显子通过新的磷酸二酯键连接起来。
(4)tRNA内含子:由专门的蛋白质酶按照一定的次序进行催化。首先由特定的内切酶催化产生具有2",3"-环磷酸和5"-OH的2个半tRNA分子以及具有5"-OH和3"-磷酸的线状内含子序列;接着由环磷酸二酯酶打开5"-tRNA半分子3"端的2",3"-环磷酸,以游离出3"-OH;由GTP激酶负责将3"-tRNA的5"-OH转变成5"-磷酸;一旦2个半分子tRNA被加工好,tRNA连接酶便将其连接起来,使其成为一个完整的tRNA分子。