真核生物的转录及转录后修饰
一、转录过程
转录过程也分为起始、延长和终止三个阶段。转录起始和终止较原核生物更为复杂。RNA聚合酶有三型，各自催化合成不同的RNA，所催化的转录起始和终止阶段又各有特点，对转录起始阶段了解较多，而对终止阶段知之甚少。
1.起始阶段
真核生物转录起始时必须有一些蛋白质因子参与，这些因子称为转录因子（transcription factors）。RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的转录起始过程各不相同，所需转录因子也不一样。
1.1 RNA聚合酶Ⅱ的转录起始，RNA聚合酶Ⅱ的转录产物是mRNA前体。RNA聚合酶Ⅱ的转录因子有TFⅡA、TFⅡB、TFⅡD、TFⅡE、TFⅡF、TFⅡH、TFⅡJ等多种，因为它们是所有RNA聚合酶Ⅱ转录所必需，故属于通用转录因子（或普遍转录因子）。TFⅡD由1 个TATA盒结合蛋白（TBP）和多个TBP结合因子（TAF）组成。TFⅡF由两个亚基构成，大亚基有解链酶活性，小亚基与细菌б因子有同源性。TFⅡB有解链酶、ATP酶和蛋白激酶活性，它能使RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基端功能域（CTD）磷酸化。
RNA聚合酶Ⅱ转录起始时，TFⅡD先与TATA盒结合，然后TFⅡA以及TFⅡB识别并结合于TFⅡD，随后，RNA聚合酶在TFⅡF的辅助下与TFⅡB结合。RNA聚合酶就位后，转录因子TFⅡE、TFⅡH、及TFⅡJ加入，形成起始复合物并开始转录。
1.2 RNA聚合酶Ⅰ的转录起始：RNA聚合酶Ⅰ转录的产物是rRNA。人rRNA基因的启动子包括核心启动子和上游调控元件（UCE）两部分，前者转录起始的效率很低，后者能增强转录的起始，两部分序列都富有GC碱基对。
1.3 RNA聚合酶Ⅲ的转录起始：RNA聚合酶Ⅲ的转录产物是tRNA和5SrRNA。tRNA基因的启动子包括A盒和B盒两部分，分别位于+10~+20和+50~+60的区域。转录起始时，先由转录因子ⅢC(TFⅢC)识别并结合B盒，同时延伸到A盒，随后转录因子ⅢB结合在转录起始点周围，RNA聚合酶Ⅲ就位，形成起始复合物并起始转录。
2延长阶段
真生物基因转录延长的机制与原核生物基本一致。当转录起始复合物形成后，在位的RNA聚合酶即开始依碱基配对关系，按模板链的碱基序列，从5＇→3＇方向逐个加入核糖核苷酸。
3终止阶段
真核生物转录终止的机制尚知之甚少。RNA聚合酶Ⅰ转录出rRNA前体3＇末端后，继续向下游转录超过1000个碱基，此处有一个18bp的终止序列，在辅助因子的辅助下转录终止。内切核酸酶再切割产生rRNA前体的3＇末端。
二、真核生物的转录后修饰
1、mRNA前体的加工
真核生物mRNA的加工包括5＇端加帽、3＇端加poly（A）尾、剪接以及编辑等。
（1） 5＇端帽子结构的形成
mRNA前体的5＇端为pppNp-，在成熟过程中，经磷酸酶催化水解，释放出Pi ,成为ppNp-，然后在鸟苷酸转移酶催化下，与另一分子三磷酸鸟苷反应，末端成为GpppNp-。继而在甲基转移酶催化下，由腺苷蛋氨酸（SAM）供给甲基，首先在鸟嘌呤的N-7上甲基化，然后在连于鸟苷酸的第一个（或第二个）核苷酸2，-OH上进行甲基化，最后成为m7GpppmNp-，这就是mRNA 5＇末端的帽子结构。连于鸟苷酸的第一个核苷酸2，-OH被甲基化，称为Ⅰ型帽子结构，若第二个核苷酸2，-OH也被甲基化则称为Ⅱ型帽了结构。
（2） 3＇端多聚腺苷酸的加入
mRNA 3＇端的poly（A）尾是在细胞核内形成的，而且是与转录的终止同时进行的。当转录中的mRNA前体在AAUAAA下游11-30个核苷酸处被特异内切核酸酶切断后，随后在poly（A）聚合酶的催化下，以ATP为底物，发生聚合反应形成3＇末端poly（A）尾。
（3） mRNA前体的剪接
真核生物的结构基因转录时，内含子和外显子一同被转录，形成前体RNA，前体RNA需要经过剪接（splicing）加工，以除去内含子序列，并将外显子序列连接成为成熟的有功能的mRNA分子。内含子按基因类型可分为四类，第 I类内含子主要存在于线粒体叶绿体及某些低等真核生物的RNA，第II类发现于线粒体，叶绿体，但转录产物是mRNA；第III类为套结后剪接的内涵子，大多数的mRNA有此类内含子；第IV类是tRNA的基因及初级转录产物中的内含子。切除和外显子的连接偶联进行，整个剪接过程分2 个阶段进行。第一阶段为剪接体（spliceosome）的形成：从低等到高等真核生物内含子都是以GU开始，以AG结束，
（4） 化学修饰
真核生物mRNA，除在5＇端帽子结构中有1~3个甲基化核苷酸外，分子内部尚含有1-2个m6A，它们都是在mRNA前体的剪接之前，由特异甲基化酶催化修饰后产生的。
（5） RNA的编辑
RNA编辑（RNA editing）是通过隐蔽基因（cryptogene）转录产生的mRNA中的外显子加工，使遗传信息在mRNA水平上发生改变。隐蔽基因的编码序列与mRNA的相应序列有差异，转录产物上需插入、删除或取代一些核苷酸才能生成有翻译功能的mRNA分子。
2、tRNA前体的加工
真核生物tRNA前体的加工包括剪接去除内含子、剪切5＇端先导序列、添加或修复3＇端CCA以及碱基化学修饰等。
（1） tRNA前体的剪接
真核生物多数tRNA前体分子内含有内含子，也需通过剪接作用才能变成成熟tRNA。tRNA前体的剪切作用与mRNA不同，是在两种不同酶的完成的，即先由内切核酸酶催化进行剪切反应再由连接酶将外显子连接起来。RNA连接酶催化的连接反应也要消耗ATP。
（2） 添加或修复3＇端CCA序列
与原核细胞一样，真核细胞tRNA前体在tRNA核苷酰基转移酶催化下，将3＇端除去两个U后，换上tRNA分子中统一的-CCA-OH末端，形成柄部结构。
（3） 稀有碱基的生成
真核生物tRNA前体的加工也存在着化学修饰反应，如通过甲基化反应使某些嘌呤生成甲基嘌呤；通过还原反应使某些尿嘧啶还原为双氢尿嘧啶（DHU）；通过核苷内的转位反应使尿嘧啶转变为假尿嘧啶核苷（ψ），通过脱氨反应使腺苷成次黄嘌呤核苷酸。
3、rRNA前体的加工
真核生物的rRNA基因属于丰富基因（redundant gene）族的DNA序列，即染色体上一些相似或完全一样的纵列串联基因单位的重复。这些单位由不能转录的间隔区（与内含子不同）把可转录片段分隔组成。rRNA前体的加工主要是前体的剪接和化学修饰。
（1） rRNA前体的剪接
rRNA前体在核仁中合成并被加工为成熟rRNA，这些成熟rRNA与核糖核蛋白形成核糖体，再运到胞质。rRNA前体的剪接是经过“自我剪接”（self-splicing）机制进行的：首先，由鸟苷酸的3＇-OH攻击剪接部位的磷酸二酯键，发生转酯反应，下游外显子与内含子相连。随后，上游外显子的3＇-OH向下游外显子与内含子的3＇剪接点攻击，发生磷酸转移反应。结果上游外显子与下游外显子相连接，成为成熟的rRNA。
（2） 化学修饰
rRNA前体加工的另一种主要形式是化学修饰，主要是甲基化反应。甲基化主要发生在核糖的2，-OH。甲基化的位置在脊椎动物中是高度保守的。此外，rRNA前体中的一些尿嘧啶核苷酸通过异构作用可转变为假尿嘧啶。
5S rRNA转录产物无需加工就从核质转移到核仁，与28S rRNA、5.8SrRNA以及多种蛋白质分子一起组装成为核糖体大亚基后，再转移到胞质。
