mRNA出核转运及其偶联网络

真核细胞中,编码蛋白质基因的表达是一个复杂的、分步骤进行的过程,这个过程从转录和新生pre-mRNA的核内加工开始,经过正确加工的成熟mRNA从加工位点释放,出核转运后在细胞质内翻译成蛋白质。mRNA出核转运是基因表达中的关键步骤,由进化上高度保守的特定蛋白质介导完成。mRNA出核与转录和mRNA加工步骤密切偶联,这样的偶联可以提高基因表达的有效性和准确性。     

哺乳动物EJC的研究进展

真核生物mRNA出核转运和mRNA前体剪、mRNA降解等基因表达步骤相偶联,研究介导mRNA出核转运相关蛋白时发现蛋白复合物同时在基因转录、mRNA前体剪接,出转运及其下游步骤中出现,mRNA剪接时遗留下来的外显子－外显子连接点可作为顺式作用元件通过蛋白复合物在NMD中发挥功能,降解含有提前出现终止密码子的mRNA,本文以分离剪接后mRNA复合物（主要是EJC）各组成成分及功能进行综述。     

小细胞核核糖核蛋白体(snRNP)

大约十年前,人们在真核生物基因表达过程中,在细胞核中发现一种小细胞核RNA(snRNA),它与特殊的蛋白质结合成为小细胞核核糖核蛋白体(small nuclear ribonucle0pr0tein particle,简称snRNP),参与前体mRNA(pre-mRNA)的剪接。我们知道,真核生物的基因表达比较复杂,它的DNA碱基序列中包含编码序列称外显子,也插入非编码序列称内含子。DNA在核中转录出的mRNA同时含有外显子和内含子,不能做为模板翻译出蛋白质,而必须在细     

内含子对真核基因表达调控的影响

大多数真核基因都含有非编码的间隔序列--内含子,根据剪接机制的不同,可将内含子分为3类:真核mRNA内舍子、自我剪接内含子和真核tRNA内含子.在多数情况下,真核mRNA内含子的存在可以提高基因的表达水平.因为其剪接过程会影响mRNA新陈代谢的多个阶段,包括转录、RNA编辑、pre-mRNA的加工、mRNA的出核运输、翻译和无义衰变等.真核mRNA内含子在真核生物基因表达调控中起着重要的作用,是转基因研究中提高外源基因表达的重要元件之一.就真核mRNA内含子的特性、剪接机制及其对真核基因表达调控的影响作一概述.     

染色质结构与mRNA可变剪接

mRNA的可变剪接(alternative splicing)是一种由一个mRNA前体(pre-mRNA)通过不同的剪接方式产生多个mRNA变异体(variants)的RNA加工过程。在过去很长一段时间里,人们认为mRNA剪接过程是独立于转录过程的一个转录后RNA加工过程。然而,越来越多的实验证明mRNA剪接在很大程度上是与转录偶联发生的。因此,剪接调控会受到与转录相关因素的调控。本文将对染色质与mRNA剪接调控的相关性和染色质结构调控可变剪接的分子机制进行阐述。     

RNA的生物合成与剪接（二）

真核细胞的转录 1.真核细胞与原核细胞的基因表达有如下的主要区别:真核生物的基因表达要比原核生物的基因表达复杂得多。真核生物的转录在有核膜包裹着的细胞核中进行而转译则在核外发生;在原核生物中,这二者是偶联的,细菌mRNA的转译作用在转录本仍在合成时便开始了。转录和转译在时间和空间上的分离使真核生物更精细地调节基因表达,促使细胞的形     

mRNA定位的主动运输机制

mRNA定位的意义在于使特定的蛋白质定位于细胞内特定的区域,特别是在胚胎发育过程中和在极性细胞中,mRNA的定位具有极其重要的作用,顺式作用元件和反式作用因子参与介导mRNA的定位,有多种机制调控其定位,其中主动运输机制是最主要的定位机制,需要细胞骨架系统和蛋白马达的参与。mRNA定位机制与其它水平上的表达调控机制,特别是mRNA转录后加工,核转运和翻译调控机制紧密偶联。     

转录辅调节因子在剪接过程中的作用

细胞通过基因表达调控来应对外界刺激,其中对基因转录起始和pre-mRNA剪接的调控是基因表达调控的重要环节。越来越多的实验显示基因转录和pre-mRNA剪接这两个过程在时空上密切相关。基因转录能调节剪接模式的选择性,反之剪接过程也影响基因转录。近年来研究发现转录辅调节因子在联系转录和剪接过程中扮演着重要角色。转录辅调节因子对基因表达的调控不仅在于影响转录产物的量,还可以调控pre-mRNA的选择性剪接并产生不同的剪接体,从而翻译出具有不同生物学功能的蛋白质。本文主要阐述了基因转录与剪接之间的关系以及它们之间相互作用的机制,有利于更深入理解基因表达调控的过程。     

哺乳动物细胞mRNA剪接调控的分子机制

mRNA的可变剪接是指一个单一的mRNA前体(pre-mRNA)经过不同的剪接加工方式生成多种mRNA变异体(variants)的过程,这些变异体最终可以编码合成具有不同结构和功能的蛋白质。在过去的10多年中,大量数据表明,可变剪接是增加转录组和蛋白质组多样性的重要资源,也是调控哺乳动物细胞基因表达的重要步骤。可变剪接具有高度的组织与发育阶段特异性,并受到外界信号的控制。剪接调控的紊乱与疾病的发生发展密切相关。该文将对哺乳动物细胞mRNA剪接调控的分子机制进行阐述。     

细胞生长速率对青霉素酰化酶基因表达的影响

本文报道在细胞生长的不同时期,加苯乙酸诱导pac基因表达,发现在细胞生长早期(0—24h),苯乙酸诱导pac基因表达的效应非常明显,诱导效率很高;随着时间的推延,苯乙酸诱导pac基因表达的作用逐渐减弱,在细胞生长中期(24～48h),诱导效率明显减弱;在细胞生长后期即静止期(48－72h),苯乙酸几乎诱导不出pac基因的表达。RNA—DNA点杂交检测各期细胞内青霉素酰化酶mRNA的量,也发现在生长早期诱导的细胞转录产生的Fac—mRNA量很高,在生长中、后期诱导的细胞转录产生的pac—mRNA量明显减少,mRNA水平和蛋白质水平变化趋势一致。上述结果表明,苯乙酸诱导青霉素酰化酶基因表达依赖于细胞生长速率,处于生长周期不同时期的细胞,诱导产生青霉索酰化酶的能力不同,细胞生长速率对Pac基因表达的影响发生在转录水平,pac基因表达与细胞生长相偶联,提示存在一个或多个与细胞生长相偶联的因子调节着pac基因的表达。     

An agent-based model for mRNA export through the nuclear pore complex

mRNA export from the nucleus is an essential step in the expression of every protein- coding gene in eukaryotes, but many aspects of this process remain poorly understood. The density of export receptors that must bind an mRNA to ensure export, as well as how receptor distribution affects transport dynamics, is not known. It is also unclear whether the rate-limiting step for transport occurs at the nuclear basket, in the central channel, or on the cytoplasmic face of the nuclear pore complex. Using previously published biophysical and biochemical parameters of mRNA export, we implemented a three-dimensional, coarse-grained, agent-based model of mRNA export in the nanosecond regime to gain insight into these issues. On running the model, we observed that mRNA export is sensitive to the number and distribution of transport receptors coating the mRNA and that there is a rate-limiting step in the nuclear basket that is potentially associated with the mRNA reconfiguring itself to thread into the central channel. Of note, our results also suggest that using a single location-monitoring mRNA label may be insufficient to correctly capture the time regime of mRNA threading through the pore and subsequent transport. This has implications for future experimental design to study mRNA transport dynamics.     

Inhibition of pyrimidine synthesis reverses viral virulence factor-mediated block of mRNA nuclear export

The NS1 protein of influenza virus is a major virulence factor essential for virus replication, as it redirects the host cell to promote viral protein expression. NS1 inhibits cellular messenger ribonucleic acid (mRNA) processing and export, down-regulating host gene expression and enhancing viral gene expression. We report in this paper the identification of a nontoxic quinoline carboxylic acid that reverts the inhibition of mRNA nuclear export by NS1, in the absence or presence of the virus. This quinoline carboxylic acid directly inhibited dihydroorotate dehydrogenase (DHODH), a host enzyme required for de novo pyrimidine biosynthesis, and partially reduced pyrimidine levels. This effect induced NXF1 expression, which promoted mRNA nuclear export in the presence of NS1. The release of NS1-mediated mRNA export block by DHODH inhibition also occurred in the presence of vesicular stomatitis virus M (matrix) protein, another viral inhibitor of mRNA export. This reversal of mRNA export block allowed expression of antiviral factors. Thus, pyrimidines play a necessary role in the inhibition of mRNA nuclear export by virulence factors.