RNA編輯

RNA編輯

RNA編輯(RNA editing)是指轉錄後的RNA在編碼區發生鹼基的加入、丟失或轉換等現象。RNA編輯產生的“基因”可稱為隱蔽基因( crytogene),其產物的結構不能從基因組DNA序列中推導獲得。 早在1986年發現錐蟲線粒體mRNA轉錄加工後,其mRNA的多個編碼位置上加入或丟失尿苷酸。1990年在高等動物和病毒中也發現了上述現象,在有些蛋白質的表達過程中,發現有新的編碼序列產生或是編碼序列發生了改變,而且這種改變的發生不是在DNA水平上的,而是在RNA水平,通常會增加一些原來DNA模板中不曾編碼的鹼基,這種現象是由RNA編輯所產生的。

基本介紹

  • 中文名:RNA編輯
  • 外文名:RNA editing
  • 定義mRNA水平上改變遺傳信息的過程
  • 產生原因:由於核苷酸的缺失,插入或置換
現象,機制,分類,意義,

現象

RNA編輯(RNA editing)是新發現的在mRNA水平上遺傳信息改變的過程。由於RNA編輯使mRNA中的編碼序列與它的基因中的編碼序列不一致。研究證明,mRNA中個別鹼基的取代和加減,造成mRNA的鹼基序列與它的基因的鹼基序列不一致,使其仍能參與翻譯,所有這一系列的改變不是發生在基因水平上,也不是發生在拼接水平上,而是發生在成熟的mRNA水平上。
mRNA編輯是輔脂蛋白B基因(apolipoprotein B,a—LPB)mRNA成熟的主要機制。a—LPB基因在哺乳動物的所有組織中廣泛存在,有一個由4563個密碼子組成的ORF,該基因在肝中轉錄成為mRNA,然後翻譯成包含全部編碼序列的512kD的蛋白質。但奇怪的是,這個基因在腸中僅能表達一個約250kD的截短蛋白質,它由全長蛋白的N端半分子組成。原因不在於2種組織中的基因有什麼差異,而在於mRNA的序列。2種mRNA有同樣的大小和相同數目的核苷酸,所不同的是2153位密碼子的C變成了U,使2153位由谷氨醯胺密碼子CAA變成了終止密碼子UAA(赭石),因此,腸中的mRNA在翻譯到2153位時被終止,只能得到一個截短的翻譯產物。這是最早觀察到的編輯現象(圖6—17)。
RNA編輯過程RNA編輯過程

機制

編輯一般發生在mRNA的3’端而不在5’端,1988年Kenneth等首次報導了編輯在3'端的現象。他們合成了2種編輯引物和2種未編輯引物。完全編輯的成熟RNA僅能同編輯引物雜交,用PCR檢測到了雜交帶,它不能雜交到未編輯mRNA上。相反,未編輯RNA僅能同未編輯引物反應。如果編輯是從轉錄物的3’端開始按3'→5’方向進行,那么3’端編輯的轉錄物將可以被測定出來。在PCR擴增時,只有3’端引物是被編輯的才有雜交反應,而5’端被編輯的引物不能擴增,試驗結果說明了編輯是按mRNA的3’→5’方向進行的。

分類

RNA編輯主要類型有:
①簡單編輯,單鹼基轉變的轉錄後調節;
②插入編輯,插入單個核苷酸或少量核苷酸的丟失,其機制是轉錄鏈的跳格;
③泛編輯,插入或缺失多個尿嘧啶核苷酸或轉錄後插入多個胞嘧啶,其機制是編輯序列由外源反義引導RNA( gRNA)提供,gRNA在編輯體(editosome)核蛋白顆粒中與前編輯mRNA配對,鑑別作為錯配的位點進行編輯;
④多聚腺嘌呤編輯,在轉錄產物末端加腺嘌呤,完善終止密碼子。

意義

RNA編輯的生物學意義主要有:
①校正作用,因4個核苷酸的插入移碼,使其肽鏈的序列和其他生物的相似;
②調控翻譯,通過編輯可以引入或去除起始密碼子或終止密碼子;
③擴充遺傳信息,經編輯後增加了肽鏈的編碼信息量。

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