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RNA的转录与转录后加工
一、名词解释
1、基因诊断 2、RFLP 3、启动子 4. 信号肽 5. 核受体 6.hnRNA
7、基因治疗 8、反义RNA 9、核酶 10、三链DNA 11、SSCP
12、管家基因 13. 增强子 14. 基础转录装置 18. 重叠基因
19.假基因 20.RNA干扰 21.酵母双杂交 22.转录因子 23.转录因子的结构
24.衰减子 25.内含子 27.弱化子 28.魔斑 29.上游启动子元件 30.DNA探针
31．SD sequence 32．Ribozyme 33．Terminator
二、填空题
1、转录是以DNA一条链为模板的RNA的酶促合成。我们把模板链称为-- --------。
2、数个生化反应可由----- -----------催化，这种具有催化功能的RNA可以剪切自身或其它的RNA分子，或者完成连接或自身剪接反应。
3．RNA酶的剪切分为（ ）、（ ）两种类型。
4.原核生物中有三种起始因子分别是（ ）、（ ）和（ ）。
5.hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（ ），（ ）。
6.mRNA在转录开始后不久就与 结合，形成　　　　颗粒，这种颗粒排列于mRNA分子上，呈串珠状，就像核小体一样。
7、原始转录物的一些序列被_____________， 叫做RNA编辑。
8. 真核生物mRNA的5'-帽子结构是_______,其3'末端有________结构。
9. 原核生物DNA指导的RNA聚合酶的核心酶的组成是___________.
10. 真核生物RNA聚合酶III负责转录_________.
11. 在转录过程中RNA聚合酶全酶的σ因子负责_____核心酶负责________.
三、选择题
1、RNA 合成的底物是------ ---------。
A dATP, dTTP , dGTP , d CTP B ATP, TTP , GTP , CTP
C ATP ,GTP, CTP,UTP D GTP, CTP,UTP，TTP
2．模板DNA的碱基序列是3′—TGCAGT—5′，其转录出RNA碱基序列是：
A．5′—AGGUCA—3′ B．5′—ACGUCA—3′
C．5′—UCGUCU—3′ D．5′—ACGTCA—3′
E．5′—ACGUGT—3′
3、转录终止必需　　　 。
　A、终止子　　B、ρ因子　C、DNA和RNA的弱相互作用　 D上述三种
考查点 ：　转录的终止。
课本内容：　人们通过比较若干原核生物DNA终止点附近的序列，发现终止信号存在于RNA聚合酶已经转录过的序列之中。这种提供终止信号的序列就是终止子（terminator）。在转录终止点之前，有一段回文序列，回文序列两个重复（每个7-20bp）由几个碱基对的不重复节段隔开。回文序列的对称轴一般距离转录终点16-24bp。
　　终止子可以分为2类：一类不依赖于蛋白质辅助因子而能实现终止作用。另一类需要蛋白质辅助因子才能实现终止作用，这种蛋白质因子称为释放因子，又称ρ因子。
4、在转录的终止过程中，有时依赖于蛋白辅因子才能实现终止作用，这种蛋白辅因子称为---- -----。
A σ 因子 B ρ因子 C θ因子 D IF因子
5．识别RNA转转录终止的因子是：D
A．α因子 B．β因子 C．σ因子 D．ρ因子 E．γ因子
6．DNA复制和转录过程有许多异同点,下列DNA复制和转录的描述中错误的是：
A．在体内以一条DNA链为模板转录，而以两条DNA链为模板复制
B．在这两个过程中合成方向都为5′→3′
C．复制的产物通常情况下大于转录的产物
D．两过程均需RNA引物
E．DNA聚合酶和RNA聚合酶都需要Mg2+
7、核基因mRNA 的内元拼接点序列为　　　
　　A、AG……GU　　B、GA……UG　　C、GU……AG　 D、UG……GA
考查点 ：　内元拼接。
课本内容：　核基因mRNA内元的拼接点序列很简单，均为↓GU……AG↓。这就是普遍适应的所谓的Breathnach-Chambon原则。在内元的3’末端，也有一个核苷酸序列，其一致序列为PyNPyTPuA*Py。
8、真核生物mRNA分子转录后必须经过加工，切除---------，将分隔开的编码序列连接在一起，使其成为蛋白质翻译的模板，这个过程叫做RNA的拼接。
A 外显子 B 启动子 C 起始因子 D 内含子
9、在真核生物RNA polⅡ的羧基端含有一段7个氨基酸的序列这个7肽序列为Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser-Pro-Ser ,被称作 。
A C末端结构域 B 帽子结构
C Poly(A)尾巴 D 终止子
10．真核生物RNA的拼接需要多种snRNP的协助，其中能识别左端（5’）拼接点共有序列的snRNP是：
A．U1 snRNP B．U2 snRNP C．U5 snRNP E．U2 snRNP+ U5 snRNP

四、是非题
1、所有的启动子都位于转录起始位点的上游。（× ）
2、RNA分子也能像蛋白酶一样，以其分子的空间构型产生链的断裂和和合成所必须的微环境。　　　　（ ）
考查点 ：　 R-酶。
课本内容：　 催化中心无非是提供一个表面，让参加反应的基团能相互靠近并形成固定不变的空间关系。蛋白质以其侧链基团的多样性构成了现代生物细胞中绝大部分的酶。然而RNA分子也能以其分子的空间构型来产生链的断裂和生成所必须的微环境。催化RNA和底物RNA之间的碱基配对可能是产生这种催化的主要原因。
答　　案：　 是，+
相关内容：　 RNase P的结构与作用机理。

3、真核生物的mRNA中的poly A 尾巴是由DNA编码，经过转录形成的。（×）
4、DNA链的呼吸作用是指DNA需要吸收氧气，放出CO2 。（ ×）
5、在大肠杆菌RNA聚合酶中，β亚基的主要功能是识别启动子。（ ×）
6、所有起催化作用的酶都是蛋白质。（ × ）
五、简答题
1. 简述转录的基本过程?
2.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异.
3.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.
4.分别说出5种以上RNA的功能？
5.简述遗传密码的性质
6.简述tRNA的二级结构特征并指明作用与作用机制。
7.简述增强子的作用特点。
8. 列举一个已知的DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法。
9.在体内，rRNA和tRNA都具有代谢的稳定性，而mRNA的寿命却很短，原因何在？
10.为什么真核生物核糖体RNA基因具有很多拷贝?
11为什么说信使RNA的命名源自对真核基因表达的研究，比说源自对原核基因表达的研究更为恰当?
12.说明为什么mRNA仅占细胞RNA总量的一小部分(3％一5％)。
13.为何rRNA和tRNA分子比mRNA稳定?
14.简要说明证明信使的存在及其本质为RNA的证据。
25．分别说出5种以上RNA的功能？
26．原核生物与真核生物启动子的主要差别？
27.简述转录的基本过程?
28.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.
29．一双链DNA分子如下图所示，在体内它编码五个氨基酸残基的多肽：
5’TACATGATCATTTCACGGAATTTC TAGCATGTA5’

3’ATGTACTAGTAAAGTGCCTTAAAGATCGTACAT3’
试问：（1）．哪条链是转录的模板链？
（2）．写出该五个氨基酸残基的多肽。

六、分析题
1.试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。
2.有一个被认为是mRNA的核苦酸序列，长300个碱基，你怎样才能： (1)证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。 (2)确定它是真核还是原核mRNA。
3.如果两个RNA分子具有适当的序列以及配对恰当，就可以利用它们构建锤头型核酶。其中，“底物链”必须含有5’—GUN—3’(N代表任一种核苷酸)序列，而“酶链”则必须具有核酶催化中心的序列，同时与底物链配对。这样，酶链在N核昔酸的3’端对底物链进行切割。提供适当的酶链，可以降解细胞中不能被锤头型核酶切割的RNA，这为把酶链作为阻断某些基因表达的治疗试剂提供了可能。例如，一些研究小组正在设计可以切割HIV RNA的酶链，将如何设计这种核酶的酶链?如何选择 HIV RNA中的靶序列?该酶链应具有什么特点?另外，以RNA作为药物，将会碰到什么问题?

七、问答题
1、详述怎样加工才能使真核生物mRNA 成熟？

答案：
一、名词解释
1、基因诊断：以DNA或RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、结构缺陷或表达异常，对人体的状态和疾病作出诊断的方法和过程。
2、RFLP：即限制性片段长度多态性，个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。若因此而改变了限制性内切酶的酶切位点则可导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。
3、启动子——是DNA分子可以与RNA聚合酶特异结合的部位，也就是使转录开始的部位。在基因表达的调控中，转录的起始是个关键。常常某个基因是否应当表达决定于在特定的启动子起始过程。
4. 信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。
5. 核受体——细胞内受体分布于胞浆或核内，本质上都是配体调控的转录因子，均在核内启动信号转导并影响基因转录，统称核受体。
6hnRNA——核不均一RNA，即mRNA的前体，经过5’加帽和 3’酶切加多聚A，再经过RNA的剪接，将外显子连接成开放阅读框，通过核孔进入细胞质就可以作为蛋白质合成的模板了。
7、基因治疗：一般是指将限定的遗传物质转入患者特定的靶细胞，以最终达到预防或改变特殊疾病状态为目的治疗方法。
8、反义RNA：碱基序列正好与有意义的mRNA互补的RNA称为反义RNA。可以作为一种调控特定基因表达的手段。
9、核酶：是一种可以催化RNA切割和RNA剪接反应的由RNA组成的酶，可以作为基因表达和病毒复制的抑制剂。
10、三链DNA：当某一DNA或RNA寡核苷酸与DNA高嘌呤区可结合形成三链，能特异地结合在DNA的大沟中，并与富含嘌呤链上的碱基形成氢键。
11、SSCP：单链构象多态性检测是一种基于DNA构象差别来检测点突变的方法。相同长度的单链DNA，如果碱基序列不同，形成的构象就不同，这样就形成了单链构象多态性。
12、管家基因：在生物体生命的全过程都是必须的，且在一个生物个体的几乎所有细胞中持续表达的基因。
13. 增强子(enhancer)：远离转录起始点（１～３０kb）、决定基因的时间、空间特异性表达、增强启动子转录活性的DNA序列，其发挥作用的方式通常与方向、距离无关。增强子也是由若干功能组件——增强体（enhanson）组成，是特异转录因子结合DNA的核心序列。

14. 基础转录装置（basical transcriptional apparatus）：在TFⅡA～F等参与下，RNA聚合酶Ⅱ与TFⅡD、TFⅡB等聚合，形成一个功能性的前起始复合物PIC，可以开始转录但其速率低，因此称为基础转录装置。
18. 重叠基因（overlapping gene）: 是一种转录单位，一个基因可决定多种mRNA和蛋白质。它们可以有2个启动子，2个终止子，几个外显子。转录时，可能使用2个启动子中的1个或2个，也可能使用2个终止子中的1个或2个，或用不同的剪切方式对转录的初级产物进行加工，产生多种mRNA中的一种。如Bcl-X基因 。
19.假基因(pseudogene)：在多基因家族中，不产生有功能基因产物的基因。即序列与有功能的基因相似，但或者不能转录，或者转录后生成无功能的基因产物。用Ψ表示。造成原因是基因在进化过程中，发生突变所致（如缺失、倒位、点突变等）。假基因往往缺少正常基因的内含子，两侧有顺向重复序列。
20.RNA干扰：siRNA是一类长21—25个核苷酸的双链RNA，产生于病毒感染或其他双链RNA诱导以后，其功能是引起特异的靶mRNA降解，以维持基因组稳定，保护基因组免受外源核酸入侵和调控基因表达等，这一细胞反应过程叫做RNA干扰（RNAi）。
21.酵母双杂交：酵母双杂交是一种新的遗传体系，它是以酵母菌的基因分析为基础，用它在体内研究蛋白质与蛋白质相互作用的实验方法。双杂交系统是在酵母菌体内用于研究蛋白质相互作用的实验方法，能用于鉴定已知蛋白质之间的相互作用，可对蛋白质的作用部位及关键片段做准确定位，可以从cDNA文库中筛选出与所研究蛋白质相互作用的蛋白质及其编码基因。并逐渐推广应用到其他一些研究领域如：细胞周期调控，转录调节和信号传导等。
22.转录因子：转录调节因子由某一基因表达后，通过与特异的顺式作用元件相互作用（DNA-蛋白质相互作用）反式激活另一基因的转录，故称反式作用因子（trans-acting factor）。
23.转录因子的结构：DNA结合域(DNA binding domain)、转录激活域activation domain)、蛋白质－蛋白质相互作用结构域（如二聚化结构域）。（1）DNA结构域：通常由６０～１００个氨基酸残基组成。A、锌指(zinc finger)结构。B、碱性螺旋－环－螺旋(basic helix-loop-hlix，bHLH)。C、碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper，bZIP)。（2）转录激活域：由３０～１００个氨基酸残基组成。转录激活域又有酸性激活域(acidic activation domain)、谷氨酰胺富含域(glutamine-rich domain)及脯氨酸富含域(proline-rich domain)。（3）二聚化结构域：二聚化作用与bZIP的亮氨酸拉链、bHLH的螺旋－环－螺旋结构有关。
24.衰减子（attenuator）：细菌E.coli的trp操纵子中第一个结构基因与启动序列P之间有一衰减子区域。Trp操纵子的序列1中有两个色氨酸密码子，当色氨酸浓度很高时，核蛋白体（核糖体）很快通过编码序列1，并封闭序列2，这种与转录偶联进行的翻译过程导致序列3、4形成一个不依赖ρ（rho）因子的终止结构---衰减子。(转录衰减是原核生物特有的调控机制)。
25.内含子(intron)：指基因组中的非编码序列。
26.密码的简并性：由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为密码的简并性
27.弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。
28.魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。
29.上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA及增强子，弱化子等。
30.DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。
31．SD 序列：原核生物mRNA起始密码子AUG上游8-13个核苷酸处富含嘌呤的一段短核苷酸序列,这段序列正好与30S小亚基中的16s rRNA3’端一部分序列互补，因此SD序列也叫做核糖体结合序列。
32．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。
33．终止子：DNA转录过程中，提供转录停止信号的DNA序列称终止子。终止子的共同顺序特征是在转录终止点之前有一段回文顺序，约7-20核苷酸对，富含G/C，在回文顺序的下游有6-8个A-T对。
二、填空题
1、反义链
2、核酶
3．自体催化，异体催化
4. IF-1、IF-2、IF-3。
5. hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接， mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴。
6. 蛋白质，RNP。
7、原始转录物的一些序列被_____________， 叫做RNA编辑。答案：更改
8. m7GpppNmNm、PolyA
9.α2ββ’
10. tRNA
11. 精确起始、延长

三、选择题
1、C 2．B 3、A 4、B 6．D 7、C 8、D 9、A 10．A

四、是非题
×√××× ×

五、简答题
1. 简述转录的基本过程?
答案要点： 转录的基本过程包括：模板的识别；转录起始；通过启动子；转录的延伸和终止。要求叙述各过程涉及到的因子。
2.简述原核和真核细胞在蛋白质翻译过程中的差异.
答案要点：1、起始因子不同；
3、翻译过程（肽链延伸）因子不同；
4、终止因子不同。
要求详述其差异。
3.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.
答案要点：A.真核生物5‘端有帽子结构大部分成熟没mRNA 还同时具有3’多聚A尾巴，原核一般没有；B.原核的没mRNA 可以编码几个多肽真核只能编码一个。C.原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG，UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码。D.原核生物mRNA半衰期短，真核长。E.原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在。
4.分别说出5种以上RNA的功能？
转运RNA tRNA 转运氨基酸
核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成
信使RNA mRNA 蛋白质合成模板
不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体
小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接
小胞浆RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分
反义RNA anRNA/micRNA 对基因的表达起调节作用
核 酶 Ribozyme RNA 有酶活性的RNA
5.简述遗传密码的性质
答案要点：简并性；通用性；特殊性
6.简述tRNA的二级结构特征并指明作用与作用机制。
答案要点：1. tRNA携带AA，是一种酶促反应，也称AA的活化 2、氨基酰是tRNA 是AA参与蛋白合成的活化形式。 AA的活化：氨基酸+ATP-E 氨基酸-AMP-E+PPi 3、每活化一分子AA需消耗ATP的2个高能磷酸键。 AA的转移：氨基酸+ AMP-E+ tRNA 氨基酸-tRNA+AMP+E 4、氨基酰tRNA合成酶是高度专一性，既能高度特异性识别AA，又能高度特异性识别相应，这两点是保证翻译准确进行的基本条件之一。 5.氨基酰AMP-E复合体：作为中间产物，利于酶分别对AA和tRNA两种底物特异辨认，如有错配，合成酶有校正活性，水解磷酸酯键，与正确底物结合。
7. 增强子的作用特点
答案要点：①增强子提高同一条DNA链上基因转录效率，可以远距离作用(1－4kb、30kb)，在基因的上游或下游都能起作用。②增强子作用与其序列的正反方向无关。③增强子与启动子在结构、功能上密切联系，要有启动子才能发挥作用,但对启动子没有严格的专一性，同一增强子可以影响不同类型启动子的转录。④增强子的作用机理虽然还不明确，但必须与特定的蛋白质因结合后才能发挥增强转录的作用。增强子一般具有组织或细胞特异性，是由这些细胞或组织中具有的特异性蛋白质因子所决定的。
8. 列举一个已知的DNA序列编码一种以上蛋白质的三种方法。
答案： 给定的一段DNA序列可以以下述方式编码两种或两种以上的蛋白质： (1)可读框中在核糖体结合位点之后含有多重起始位点； (2)以一两个碱基的移码方式出现重叠的可读框； (3)不同的剪接方式，例如，选择不同的外显子组合成不同的mRNA。
9.在体内，rRNA和tRNA都具有代谢的稳定性，而mRNA的寿命却很短，原因何在？
答案： 在不同的营养状态或细胞分化期间，mRNA的(种类和数量)变化很大；rRNA和 tRNA则无此特性。
10.为什么真核生物核糖体RNA基因具有很多拷贝?
答案： 因为rRNA需要的量很大，并且没有翻译扩增作用。

11.为什么说信使RNA的命名源自对真核基因表达的研究，比说源自对原核基因表达的研究更为恰当?
答案： 真核基因表达过程是被区室化的。 mRNA的合成与成熟是在细胞核中完成的，翻译则发生在细胞质中，转录“信息”被传递到细胞核外的核糖体中。由于真核细胞 mRNA的半衰期比原核细胞mRNA长而且可以通过多种实验方法干扰转录“信息”的传递，因此可分离出真核细胞的mRNA。
12.说明为什么mRNA仅占细胞RNA总量的一小部分(3％一5％)。

答： mRNA只占总RNA的3％一5％，这主要是有以下两个原因：①由于需要大量的核 糖体和稳定的tRNA群，因此mRNA合成量比其他RNA的量要少；②由于对内切酶与外切核酸酶敏感，mRNA容易自发地降解，所以在原核细胞中mRNA的半衰期只有2一15分钟，真核细胞中也只有4—24小时。
13.为何rRNA和tRNA分子比mRNA稳定?
答： mRNA游离存在于细胞之中，并且被特异的单链RNA核酸酶所降解。tRNA和rRNA 是部分双链的，所以能够免遭核酸酶的攻击。另外，rRNA不是游离存在的，通常同蛋白质结合形成核糖体。
14.简要说明证明信使的存在及其本质为RNA的证据。
答： (1)科学家观察到生物，尤其是真核生物中，染色体DNA只存在于核中，而蛋白 质合成则完全在细胞质中进行。 因此，提出一定存在某种化合物(信使)在核 与细胞质之间传递遗传信息。1957年，E11iot Volkin和Lazlrus Astrachan注意到用噬菌体T2感染E.coli细胞后细菌的RNA和蛋白质合成迅速停止，而T2的RNA和蛋白质迅速合成。此外，这一RNA的碱基比例与T2 DNA碱基比例一致，而不是细菌DNA.他们的发现第一次证明了信使为RNA。 (2) 1961年Bernard Hall和So1 Spiegelman用杂交实验更令人信服地证明了mRNA假说。他们用噬菌体T2感染E.coli后，马上分离出现的RNA(假定为信使)，再 将E.coli和噬菌体T2DNA温热变性，成为单链DNA，把RNA和单链DNA混合后缓慢冷,发现：①双链DNA分子重新形成；②当单链的DNA和RNA的碱基互补时，形成DNA-RNA杂合双链分子。他们发现噬菌体T2感染后出现的RNA不能与E.coli 的DNA杂交， 但至少能与T2双链DNA中的一条链互补。
25．分别说出5种以上RNA的功能？
答：转运RNA tRNA 转运氨基酸
核蛋白体RNA rRNA 核蛋白体组成成
信使RNA mRNA 蛋白质合成模板
不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体
小核RNA snRNA 参与hnRNA的剪接
小胞浆RNA scRNA/7SL-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分
反义RNA anRNA/micRNA 对基因的表达起调节作用
核 酶 Ribozyme RNA 有酶活性的RNA

26．原核生物与真核生物启动子的主要差别？
答：原核生物
TTGACA --- TATAAT------起始位点
-35 -10
真核生物
增强子---GC ---CAAT----TATAA—5mGpp—起始位点
-110 -70 -25

27.简述转录的基本过程?
答案要点： 转录的基本过程包括：模板的识别；转录起始；通过启动子；转录的延伸和终止。 要求叙述各过程设计到的因子。
28.试比较原核和真核细胞的mRNA的异同.
答案要点：①真核生物5‘端有帽子结构大部分成熟没mRNA 还同时具有3’多聚A尾巴，原核一般没有；②原核的没mRNA 可以编码几个多肽真核只能编码一个。③原核生物以AUG作为起始密码有时以GUG，UUG作为起始密码，真核几乎永远以AUG作为起始密码。④原核生物mRNA半衰期短，真核长。⑤原核生物以多顺反子的形式存在，真核以单顺反子形式存在。

29．一双链DNA分子如下图所示，在体内它编码五个氨基酸残基的多肽：
5’TACATGATCATTTCACGGAATTTC TAGCATGTA3’
3’ATGTACTAGTAAAGTGCCTTAAAGATCGTACAT5’
试问：（1）．哪条链是转录的模板链？
（2）．写出该五个氨基酸残基的多肽。
答：（1）5’TACATGATCATTTCACGGAATTTC TAGCATGTA3’是转录的模板链(2.5分)。
（2）．五个氨基酸残基多肽的顺序：Met-Leu-Glu-Ile-Pro（2.5分）。
六、分析题
1.试证明一个基因中只有一条DNA链作为模板被转录。
答：若基因两条链均被转录，而RNA聚合酶只能以5’ →3’方向合成，所以两条DNA链会以相反方向转录。两信使携带着彼此互补的反向核苷酸序列，编码不同的多肽。虽然某些DNA顺序能被双方向转录，但这不是常见现象。最早的明确证据是通过研究噬菌体SP8感染枯草杆菌(Bacillus subtilis)得到的。 SP8的DNA很特别：一条链(重链)富含嘌呤，另一链(轻链)则富含嘧啶。若把双链DNA温和加热，两条链分离(即DNA变性)，可用密度梯度离心分离两条链。 1963年，Julius Marmur和Paul Doty用SP8感染枯草杆菌细胞后提取RNA发现它只能与噬菌体DNA的“重”链杂交(即互补配对形成DNA-RNA杂合分子)。而不会与轻链杂交。显而易见，信使只可以与一条DNA链(重链)互补，因而DNA双链中只有一条链作为转录的模板(图A7.8)。 Marmur和Doty很幸运地选用SP8做实验，因为它的全部基因都是同一条DNA链中转录而来。而另一些噬菌体，包括T4和λ噬菌体，部分基因由一条链转录而其他基因则由另一条链转录；因此若用这些噬菌体而不是SP8做实验，则不能成功地说明问题。
2.有一个被认为是mRNA的核苦酸序列，长300个碱基，你怎样才能： (1)证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。 (2)确定它是真核还是原核mRNA。
答：根据序列组成进行判断： (1)此序列太长不可能是tRNA。如果它是rRNA，应该含有许多特殊元件，如：假 尿嘧啶和5—甲基胞嘧啶； 同时应具有可以形成发夹环的反向重复序列。如果 是mRNA则应有AUG起始密码子、一段相应的氨基酸密码子和一个相应的终止密码子构成的可读框。 (2)所有的真核生物mRNA在5’端都含有一个7—甲基鸟苷，而且大多数还在3’端 有一个长的po1yA尾巴。这些都是原核生物mRNA所不具有的，但是原核生物mRNA靠近5’端有l—个核糖体结合序列(SD序列)。
3.如果两个RNA分子具有适当的序列以及配对恰当，就可以利用它们构建锤头型核酶。其中，“底物链必须含有5’—GUN—3’(N代表任一种核苷酸)序列，而“酶链”则必须具有核酶催化中心的序列，同时与底物链配对。这样，酶链在N核昔酸的3’端对底物链进行切割。提供适当的酶链，可以降解细胞中不能被锤头型核酶切割的RNA，这为把酶链作为阻断某些基因表达的治疗试剂提供了可能。例如，一些研究小组正在设计可以切割HIV RNA的酶链，将如何设计这种核酶的酶链?如何选择 HIV RNA中的靶序列?该酶链应具有什么特点?另外，以RNA作为药物，将会碰到什么问题?
答： 首先，目标RNA必须具有5’-GUN-3’序列。这一序列不能位于参与形成其他RNA 结构(比如说茎—环结构)的区域中，因为这些结构会妨碍RNA与起核酶作用的RNA 链的配对。酶链必须与目标RNA配对，但不能与其它细胞内任何RNA配对，否则RNA会被不正确切除。在目前来说将一种RNA送到目标细胞中还是一件困难的事，但可以通过加上一个编码酶链的基因并将基因送进细胞中，让胞内的RNA 聚合酶制造出RNA，或者以化学方法合成酶链并导人细胞中。
七、问答题
1、详述怎样加工才能使真核生物mRNA 成熟？
答：mRNA的加工：原核生物的mRNA基本不需要加工，在转录结束前就可以开始翻译。在真核生物中，RNA polII 负责较长的前mRNA合成，这些不同的前mRNA被统称为核不均一RNA（hnRNA).特定蛋白与hnRNA结合形成hnRNP，一些核内小分子RNP（SnRNP）颗粒与hnRNP发生作用，完成对某些RNA的加工。真核生物mRNA的加工包括四个方面：5’端加帽，3’端剪切和聚腺苷酸化、剪接以及甲基化。
⑴ 5’端加帽：当RNA polII 聚合的转录产物达到约25nt长时，在其5’端加上了一个7-甲基鸟苷（m7G),该7-甲基鸟苷称为帽子结构，是以5’- 5’方向相连的，用来防止5’-外切酶的攻击，但却有利于剪接、转运和翻译的进行。
⑵ 3’端剪切及加尾：许多真核生物的前mRNA在多聚A位点被剪切后，poly(A)聚合酶在形成的RNA 3’端加上约250nt的poly(A)尾巴，形成成熟的3’端。
⑶ 剪接是一个二步反应，首先，在内含子5’端G之前处称为5’-剪接位点处，被分支点序列中A残基上的2’羟基攻击形成了一个称为套索状的尾环分子，并释放出外显子1；接着在3’剪接位点处的剪切发生在AG中的G之后，随后两段外显子序列连接成一体。其内含子以套索形式被释放，最终被降解。剪接过程由U1, U2, U4,U5和U6 SnRNP催化，也有其它剪接因子参与。这些SnRNP中的RNA成分与5’和3’剪接点及分支点的多种保守碱基配对。在剪接前期， U1 SnRNP 5’端与剪接位点的5’端接合， U2紧接着与分支点结合，随后SnRNP 中U4,U5和U6 结合成复合体，使内含子形成环状结构，结果使外显子的3’端和5’端接近。