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。

