生物化学 第八篇 遗传信息的贮存和表达.docx
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生物化学第八篇遗传信息的贮存和表达
第八篇遗传信息的贮存和表达
（第三十二～四十三章小结）
第三十二章DNA复制
DNA复制是以DNA为模板合成相同DNA分子的过程，其主要特征有：
需要模板、四种dNTP和Mg2＋；被复制的区域必须进行解链；半保留复制；需要引物，作为引物的主要是短的RNA，少数是蛋白质；复制的方向始终是5′→3′；具有固定的起点；多为双向复制；半不连续性；高度有序、高度进行和高度忠实。
参与DNA复制的主要酶和蛋白质有DNA聚合酶、解链酶、SSB、引发酶、拓扑异构酶、连接酶和端聚酶等。
DNA聚合酶是参与DNA复制的主要酶。
大肠杆菌细胞中有DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ。
大肠杆菌的DNA聚合酶Ⅰ也称为Kornberg酶，是一种多功能酶，具有5′→3′的聚合酶活性、5′→3′和3′→5′的外切核酸酶活性。
使用特殊的蛋白酶处理聚合酶Ⅰ得到的大片段称为Klenow酶，具有3′→5′外切酶和5′→3′聚合酶活性，Klenow酶的手指-拇指-掌心三维结构模式出现在许多具聚合酶上。
聚合酶Ⅱ也具有3′→5′外切酶活性，但无5′→3′外切酶活性，参与DNA的修复。
聚合酶Ⅲ由多个亚基组成，虽然也具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切酶活性，但却分属不同的亚基。
该酶是参与大肠杆菌染色体DNA复制的主要酶。
完整的聚合酶Ⅲ由核心酶、滑动钳和钳载复合物组成。
在DNA复制过程中，滑动钳松散地夹住DNA模板，并能自由地向前滑动，大大提高了酶的进行性。
DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ属于易错的DNA聚合酶，参与DNA的修复合成。
真核细胞中至少有15种以上的DNA聚合酶，除了5种发现较早的聚合酶α、β、γ、δ和ε以外，还发现了聚合酶θ、ζ、η、κ、ι、μ、λ、ψ和ξ等。
这些新发现的聚合酶主要参与DNA的跨越合成。
γ、δ、ε和θ具有3′- 外切酶活性。
DNA解链酶是一类催化DNA双螺旋解链的酶，它除了能够结合DNA以外，还能够结合NTP并同时具有依赖于DNA的NTP酶活性。
SSB是一种专门与DNA单链区域结合的蛋白质，无任何酶的活性。
DNA拓扑异构酶是一类通过催化DNA链的断裂、旋转和重新连接而直接改变DNA拓扑学性质的酶。
拓扑异构酶被分Ⅰ型和Ⅱ型。
Ⅰ型在作用过程中，只能切开DNA的一条链，而Ⅱ型在作用过程中同时交错切开DNA的两条链。
参与DNA复制的是Ⅱ型。
所有拓扑异构酶的作用都是通过两次转酯反应来完成的。
DNA引发酶是一种特殊的RNA聚合酶，用来合成RNA引物。
原核细胞内切除RNA的酶是DNA聚合酶Ⅰ或核糖核酸酶H。
真核细胞内负责切除RNA引物的酶核糖核酸酶HⅠ/FEN1或FEN1/Dna2。
DNA连接酶是一类催化一个双螺旋DNA内相邻核苷酸3′- 羟基和5′- 磷酸甚至两个双螺旋DNA两端的3′- 羟基和5′- 磷酸发生连接反应形成3′，5′- 磷酸二酯键的酶。
DNA连接酶在催化连接反应时需消耗能量。
有的连接酶使用NAD+，有的使用ATP。
尿嘧啶DNA糖苷酶是一种专门用来切除出现在DNA链上非正常U的水解酶。
端聚酶由蛋白质和RNA组成，其中RNA部分序列充当模板，蛋白质具有反转录酶的活性，它所起的作用是复制端粒DNA，维持染色体端粒结构的完整。
所有的DNA复制都可以分为起始、延伸、终止和分离三个阶段。
复制是以复制子为单位进行的。
任何一个复制子都含有一个复制起始区。
不同基因组DNA具有不同的复制子结构，像细菌染色体、质粒、噬菌体、病毒和线粒体基因组DNA都只有一个复制子，而真核细胞内的每一个染色体DNA都含有多个复制子。
大肠杆菌染色体DNA的复制为θ复制，起始阶段最重要的事件是对其复制起始区oriC的识别，直到形成引发体。
在此阶段涉及DnaA、DnaC、DnaT、DnaB、PriA、PriB、PriC和DnaG蛋白，它们按照一定的次序在oriC结合或解离，相互间具有招募作用。
复制的延伸首先是复制体的形成，这需要聚合酶Ⅲ全酶加入到引发体。
一个双向复制的复制子有两个复制体。
在每一个复制体上，同时进行前导链和后随链的合成。
在一个复制叉内的聚合酶Ⅲ全酶同时催化前导链和后随链的合成，这是因为后随链的模板在复制中形成突环结构。
复制结束于终止区，需要Tus蛋白的帮助。
最后的两个子代DNA分子的分离需要拓扑异构酶Ⅳ。
某些噬菌体DNA和一些小的质粒在宿主细胞内以滚环复制方式扩增DNA，此外，真核细胞染色体DNA的局部扩增也可以通过这种方式进行；线粒体DNA、叶绿体DNA和少数病毒以D-环的方式进行复制。
真核细胞的细胞核DNA复制与原核细胞的染色体DNA复制不完全相同。
参与细胞核DNA正常复制的聚合酶是α、δ和ε。
前导链和后随链的合成都经历了从DNA聚合酶α/引发酶复合物到PCNA/DNA聚合酶δ的转换；FEN-1/RNaseHⅠ负责切除RNA引物，DNA连接酶Ⅰ负责连接相邻的冈崎片段，拓扑异构酶Ⅰ负责清除复制叉移动中形成的正超螺旋，拓扑异构酶Ⅱa和Ⅱb则负责将最后的2个以共价键相连的连环体DNA分开。
解决线形DNA末端复制难题的机制有：
使用端聚酶、经重组形成串联体、将线形DNA暂时转变为环形DNA、滚环复制以及使用蛋白质-dNTP作为引物。
DNA复制的调控主要在起始阶段，原核细胞利用甲基化来调控，真核细胞内存在两种机制控制DNA复制的启动，一种是由执照因子控制的正调控，另一种是由增殖蛋白控制的负调控。
第三十三章DNA损伤、修复和突变
DNA是唯一的一种损伤后可被完全修复的分子，而其他生物大分子在受到损伤以后被降解或被取代。
导致DNA损伤的根源有细胞内在的因素和环境中的因素。
属于细胞内在因素的有DNA复制过程中发生的错误、DNA结构本身的不稳定、细胞内活性氧的破坏作用。
属于环境因素的有物理因素和化学因素，前者包括紫外辐射和离子辐射，后者包括各种化学诱变剂。
DNA损伤分为碱基损伤和DNA链的损伤。
碱基损伤包括碱基脱落、碱基转换、碱基修饰、碱基交联和碱基错配。
DNA链的损伤包括DNA链的断裂、DNA链的交联和DNA与蛋白质之间的交联。
DNA修复可分为直接修复、切除修复、易错修复和重组修复等。
直接修复是直接将受到损伤的碱基逆转为正常的碱基，而不需要将它切除。
能够被这种机制修复的损伤有嘧啶二聚体和6-烷基鸟嘌呤。
细胞内连接酶将断裂的DNA链重新缝合的修复也属于直接修复。
参与嘧啶二聚体直接修复的酶为DNA光裂合酶，此酶能够直接识别和结合DNA上的嘧啶二聚体，利用吸光色素捕捉到的光能将嘧啶二聚体打开，最后再与DNA解离。
催化烷基化碱基直接修复的酶是烷基转移酶，该酶以“自杀”的方式参与反应。
切除修复就是先切除损伤的碱基或核苷酸，然后以另外一条链上正确的核苷酸为模板，重新合成正常的核苷酸。
整个切除修复过程包括识别、切除、重新合成和重新连接。
切除修复又分为BER和NER，前者直接识别具体的受损伤的碱基，而后者识别损伤对DNA双螺旋结构造成的扭曲。
BER最初的切点一般是N-糖苷键，首先切除的受损伤的碱基，由DNA糖苷酶催化，DNA糖苷酶作用后在DNA分子上留下AP位点，被细胞内的AP内切酶识别后切除。
随后的修补合成有短修补和长修补两种途径，其中短修补是主要途径。
对于DNA的自发脱碱基作用产生的损伤也通过BER。
NER最初的切点是损伤部位附近的3′，5′- 磷酸二酯键，损伤以寡聚核苷酸的形式被切除。
整个修复过程在原核细胞和真核细胞中是非常相似的，共包括5步：
识别损伤、特殊的内切酶在损伤部位的两侧切开DNA链、去除切口之间的带有损伤的DNA片段、聚合酶填补缺口、连接酶重新缝合切口。
NER分为全局性基因组NER和TCR，前者负责修复整个基因组的损伤，速度慢、效率低；后者专门负责修复那些正在转录的基因在模板链上的损伤，速度快、效率高。
两类NER的主要差别在于识别损伤的机制，TCR识别损伤的是RNA聚合酶，当它转录到受损伤部位而前进受阻的时候，TCR即被启动。
MMR实际上是一种特殊的核苷酸切除修复，主要用来修复DNA分子上错配的碱基，也能修复一些因“复制打滑”而诱发的核苷酸插入或缺失。
大肠杆菌的MMR系统为甲基化导向的错配修复，它利用甲基化来区分子链和母链的。
DNA双链断裂修复机制一是精确性较高的同源重组，二是非同源末端连接。
非同源末端连接是人类修复双链断裂的主要方式，需要Ku70与Ku80蛋白、Artemis、DNA-PKCS和DNA连接酶Ⅳ以及XRCC4，这种方式容易发生错误。
损伤跨越仅仅是整个细胞面对DNA损伤做出的一种反应，损伤并没有真正消失。
反应的目的是为了维持复制的连续性，克服损伤对复制的阻碍。
反应的手段一是通过重组，第二种是所谓的“跨越合成术”。
重组跨越使用同源重组的方法将DNA模板进行交换以避免损伤对复制的抑制；跨越合成由专门的一般无校对能力的DNA聚合酶与取代停留在损伤位点上原来的催化复制的聚合酶，在子链上随意插入核苷酸结果导致对损伤位点的跨越。
发生在DNA分子上可遗传的结构变化通称为突变。
突变可分为点突变和移码突变。
点突变是指DNA分子某一位点上所发生的一种碱基对变成另外一种碱基对的突变，有转换和颠换两种形式。
其后果取决于突变位置和具体的变换方式。
根据突变的后果，发生在蛋白质基因编码区的点突变可分为沉默突变、错义突变、无义突变和通读突变。
移码突变是指在一个蛋白质基因的编码区发生的一个或多个核苷酸的缺失或插入，其危害性最大。
突变的原因有内外两种元素。
由内在因素引起的突变被称为自发性突变，由外在因素引发的突变被称为诱发突变。
自发突变有自发点突变和自发移码突变。
自发移码突变的主要原因有“复制打滑”和转座作用。
诱发突变也有诱发点突变和诱发移码突变。
能够诱发点突变的试剂有碱基类似物、烷基化试剂、脱氨基试剂和羟胺。
诱发移码突变的主要是嵌入试剂，它们都是一类扁平的多环分子，能插入到DNA分子上的碱基之间。
DNA突变并不是不可逆转的，如果在老的突变位点上发生第二次突变，致使原来的表现型得到恢复，这样的突变被称为回复突变。
抑制突变有时被称为假回复突变，它是指发生在非起始突变位点上但能够掩盖或抵消起始突变的第二次突变，它分为基因内校正和基因间校正。
基因内校正与起始突变发生在相同的基因内。
基因间校正发生在与第一次突变不同的基因上，绝大多数是在翻译的水平上起作用。
真核细胞内的DNA损伤能激活损伤监察机制或者激活细胞凋亡机制。
从损伤发生到最后的反应出现前后经历了DNA损伤→损伤探测→信号转导→反应等四个阶段。
损伤探测由一系列专门的损伤探测蛋白组成。
第三十四章DNA重组
DNA重组是指发生在DNA分子内或DNA分子之间核苷酸序列的交换、重排和转移现象，主要包括同源重组、位点特异性重组和转座重组。
同源重组是两个DNA分子的同源序列直接进行交换。
细菌的接合、转导、转化和真核细胞的同源染色体之间的交换等都属于同源重组。
解释同源重组的模型有Holliday模型、Aviemore模型（单链断裂模型）和双链断裂模型。
三种模型在重组过程中形成χ状的Holliday结构是一致的。
同源重组的基本步骤包括：
链断裂与切除、链侵入、退火与合成、形成Holliday结构、Holliday结构的分离和交换。
重组是在特定的蛋白质和酶的协助下完成的。
参与大肠杆菌同源重组有关的蛋白质包括：
RecA蛋白、RecBCD蛋白、RuvA、RuvB和RuvC蛋白等。
RecA蛋白是同源重组中最重要的蛋白质，它参与大肠杆菌所有的同源重组途径。
RecA的主要功能有促进2个DNA分子之间链的交换，以及作为共蛋白酶促进LexA阻遏蛋白的自我水解。
RecBCD蛋白由RecB、RecC和RecD三个亚基组成，具有外切核酸酶Ⅴ、解链酶、内切核酸酶、ATP酶和单链DNA外切酶共5个酶活性。
RecBCD蛋白的功能是参与细胞内的RecBCD同源重组途径。
RuvA蛋白的功能是识别Holliday结构，协助RuvB蛋白催化分叉的迁移。
RuvB蛋白是一个解链酶，其功能是催化Holliday结构中分叉的迁移。
RuvC蛋白是一种特殊的核酸内切酶，催化Holliday结构的分离，因此被称为解离酶。
发生在大肠杆菌的同源重组途径有RecBCD途径、RecF途径和RecE途径。
真核生物的同源重组主要发生在细胞的减数分裂的前期Ⅰ的两个配对的同源染色体之间，其中，在细线期和合线期，形成联会复合体，在粗线期进行交换。
同源重组也会发生在DNA修复之中，用以修复DNA双链断裂、单链断裂和链间交联。
适合真核生物同源重组的模型应该是双链断裂模型，参与同源重组的主要蛋白质有Rad50、Mre11、Nbs1、Spo11、MSH4、Dmc1、PCNA、RPA和DNA聚合酶δ/ε等。
位点特异性重组是指在DNA特定位点上发生的重组，需要专门的蛋白质识别发生重组的特异性位点并催化重组反应。
位点特异性重组也发生链交换、形成Holliday结构、分叉迁移和Holliday结构解离。
位点特异性重组可以发生在2个DNA分子之间，导致2个DNA分子之间发生整合。
位点特异性重组也可以发生在1个DNA分子内部，可能导致缺失或倒位。
位点特异性重组的功能包括：
调节噬菌体的整合、调节基因表达、调节胚胎发育期间程序性的DNA重排。
转座重组是指DNA上的核苷酸序列从一个位置转位或跳跃到另外一个位置的现象，在原核生物和真核生物的基因组内均可以发生，发生转位或跳跃的核苷酸序列被称为转座子。
转座子的靶点与转座子并不存在序列的同源性，接受转座子的靶位点可能是随机的，也可能具有一定的倾向性，这与转座子本身的性质有关。
转座事件可导致基因组内核苷酸序列发生转移、缺失、倒位或重复。
转座子本身还可能作为细胞内同源重组系统的底物。
两个转座子之间发生的同源重组可导致缺失、插入、倒位和移位。
细菌内的转座子分为插入序列、复杂型转座子、复合型转座子和Mu噬菌体四类。
转座机制分为“剪切”和“粘贴”机制以及“复制”和“粘贴”机制。
原核转座子与真核转座子的差别主要反映在转座的机制上：
真核生物转座过程中的剪切和插入是分开进行的，转座子的复制很多通过RNA中间物来进行。
根据转座的机制将真核生物的转座子分为反转座子和DNA转座子。
反转座子在结构、性质和转位的方式上与反转录病毒的复制相似。
根据两端的结构，反转座子可进一步分为LTR反转座子和非LTR反转座子。
果蝇基因组上的Copia元件和酵母体基因组上的Ty元件属于LTR反转座子，LINE和SINE属于非LTR反转座子。
DNA转座子又分为复制型DNA转座子和保留型DNA转座子。
每一类转座子都有自主型和非自主型。
自主型转座子含有开放的阅读框，它们编码转座所必需的酶或蛋白质；非自主型转座子缺乏足够的编码能力，却保留了转座所必需的顺式序列，在合适的自主型转座子编码的转座酶的作用下，它们照样可以进行转座。
第三十五章DNA转录
以DNA作为模板合成RNA的过程被称为转录，它是基因表达的第一步。
转录具有以下特征：
发生在DNA分子上某些特定的区域；以四种NTP为原料，并需要Mg2+的激活；需要模板，需要解链，但不需要引物；第一个被转录的核苷酸通常是嘌呤核苷酸；转录的方向总是从5′→3′；具有高度的忠实性和进行性；转录是受到严格调控的。
参与转录反应的主要酶是RNA聚合酶，它不需要引物，缺乏3′- 外切酶活性。
在三维结构结构上，RNA聚合酶类似于DNA聚合酶的“手掌”状结构。
形成原核细胞RNA聚合酶只有一种，有核心酶和全酶两种形式，全酶由核心酶α2ββ′ω和可变的σ因子组装而成，负责起始阶段的反应，纯粹的核心酶只负责延伸阶段的反应。
原核细胞RNA聚合酶特异性的抑制剂有利福霉素和利链霉素。
在真核细胞有RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，它们分别催化不同性质的RNA的合成。
真核RNA聚合酶Ⅱ对α-鹅膏蕈碱高度敏感。
所有的真核细胞RNA聚合酶Ⅱ最大亚基的羧基端都含有一段7个富含羟基氨基酸残基组成的高度重复的序列，为CTD，CTD的磷酸化参与调节RNA聚合酶Ⅱ的活性。
转录过程分为起始、延伸和终止三个阶段。
转录起始阶段最重要的事件是识别启动子，形成转录起始复合物。
原核转录系统中，RNA聚合酶能够直接识别启动子。
而真核转录系统之中，直接识别启动子序列的是特定的转录因子。
原核生物属于启动子的序列通常包含称为“-35”区和Pribnow盒（或-10区），其中-35区的一致序列为TTGACA，Pribnow盒的一致序列是TATAAT。
起始复合物的形成为转录的限速步骤，起始频率主要取决于启动子强度。
一旦启动发生，RNA合成的速度与启动子强度无关。
转录的起始实际上是RNA聚合酶与启动子相互作用并形成活性转录起始复合物的过程，大肠杆菌转录起始反应依次为：
RNA聚合酶全酶与dsDNA非特异性结合；全酶与启动子形成封闭复合物；封闭复合物异构化成开放复合物；形成第一个磷酸二酯键；启动子清空。
在大肠杆菌中，当σ因子释放后，转录即进入延伸阶段。
失去σ因子的核心酶通过“滑动钳”构象握住DNA，以更快的速度沿着DNA模板链向前移动，催化RNA链的延伸。
原核系统转录的终止有两种方式：
一种依赖于被称为ρ因子；另一种方式则不需要ρ因子，而需要RNA转录物3′- 端的终止子序列。
转录的忠实性除了聚合酶本身的高度选择性以外，还与转录过程中的校对机制有关。
转录校对有两种方式：
一种是焦磷酸解编辑，使用聚合酶的活性中心，以逆反应形式，通过重新参入焦磷酸，催化错误插入的核苷酸的去除；另一种是水解编辑，需要聚合酶倒退一到几个核苷酸，然后通过GreA和GreB切除3′- 端几个核苷酸，包括错配的核苷酸。
真核转录系统与原核系转录系统的差别有：
染色质和核小体结构对转录有深刻的影响；真核细胞RNA聚合酶高度分工；需要许多转录因子；启动子以外的序列参与调节基因的转录；转录与翻译不存在偶联关系；转录的产物多为单顺反子。
真核细胞RNA聚合酶Ⅰ负责28SrRNA、18SrRNA和58SrRNA的基因转录，转录的场所为核仁。
这三种rRNA共享一个启动子，由核心启动子上游启动子元件组成。
转录需要UBF和SL1两种转录因子。
UBF作为组装因子，SL1作为定位因子将聚合酶Ⅰ招募到启动子上。
转录的终止于一个分散的由18个nt组成的终止子区域，需要转录终止因子。
RNA聚合酶Ⅲ负责小分子RNA的转录，包括tRNA、5SrRNA、7SRNA、snoRNA和无帽子结构的snRNA和某些病毒的mRNA等。
转录需要的转录因子有TFⅢA、B和C。
其中TFⅢC为组装因子，TFⅢB为定位因子。
转录终止与原核生物不需要ρ因子的终止机制相似。
RNA聚合酶Ⅱ负责催化mRNA、具有帽子结构的snRNA和某些病毒RNA的转录。
控制蛋白质基因的转录顺式作用元件包括核心启动子、调控元件、增强子和沉默子。
属于核心启动子的元件有：
TATA盒、起始子、TFⅡB识别元件、下游启动子元件和GC盒。
调控元件的作用需要特殊的反式作用因子的结合。
增强子是一种能够大幅度增强基因转录效率的顺式作用元件，沉默子则是一种抑制基因表达的顺式作用元件。
增强子和沉默子的作用与距离、方向、位置均无关，对临近的基因作用最强。
参与蛋白质基因转录的转录因子有所有的蛋白质基因转录都需要的基础转录因子和特定基因转录才需要的特异性转录因子。
已知的基础转录因子有TFⅡA、B、D、E、F、H和J等。
转录因子和RNA聚合酶Ⅱ与启动子结合的可能次序是：
TFⅡD→TFⅡA→TFⅡB→（TFⅡF+RNAPⅡ）→TFⅡE→TFⅡH。
第三十六章转录后加工
基因转录的直接产物在细胞内必须经历转录后加工才会转变成有活性的成熟RNA分子。
RNA经历的后加工反应主要有：
去除或添加某些核苷酸序列，修饰某些特定的核苷酸。
原核系统的mRNA很少经历后加工。
原核细胞的rRNA前体的后加工主要是剪切、修剪和核苷酸的修饰。
原核细胞的三种rRNA和某些tRNA作为一个共转录物被转录，需要通过剪切将三种rRNA从共转录物中释放出来。
剪切和修剪涉及核糖核酸酶有Ⅲ、D、P、F、E、M16、M23和M5等。
核苷酸的修饰主要形式为核糖2′- 羟基的甲基化，它发生在剪切和修剪反应之前。
原核细胞tRNA前体的后加工方式也包括剪切和修剪以及核苷酸的修饰。
其中的核糖核酸酶P由M1RNA和蛋白质组成。
核苷酸的修饰主要集中在碱基上。
已发现tRNA上的碱基修饰有近百种方式。
真核细胞的细胞核mRNA前体所经历的后加工反应主要包括5′- 端“戴帽”、3′- 端“加尾”、内部甲基化、剪接和编辑。
戴帽和加尾仅发生在mRNA和某些snRNA，这与聚合酶Ⅱ的CTD发生特异的磷酸化有关。
帽子与第一个被转录的核苷酸之间以5′，5′- 三磷酸酯键相连，有0型、1型和2型。
加帽反应是一种共转录反应。
尾巴是指大多数真核细胞核mRNA的3′- 端含有一段多聚腺苷酸序列，是在转录后添加上去的。
由两种因素控制加尾反应：
一种位于mRNA前体内部，为一段6核苷酸序列，充当加尾信号，其一致序列为AAUAAA；另一种为识别加尾信号的蛋白质或催化加尾反应的酶，包括剪切/多聚腺苷酸化特异性因子、剪切刺激因子、剪切因子Ⅰ和Ⅱ、poly（A）聚合酶以及poly（A）结合蛋白。
剪接就是去除内含子，连接外显子的过程。
真核细胞mRNA前体的剪接是高度精确的。
其精确性取决于两个因素：
其一是位于外显子和内含子交界处的剪接信号；其二是5种snRNP。
真核细胞内有主要剪接途径和次要剪接途径。
在主要剪接途径中，剪接信号的一致序列是内含子的前两个GU和最后两个AG，此外还包括在3′剪接点不远处存在的一段主要由11个嘧啶碱基组成的序列，内含子中间还有一段被称为分支点的一致序列。
参与剪接反应snRNP有U1、U2、U4、U5和U6。
其中U1负责识别5′- 剪接点的信号；U2主要识别分支点。
U2与U6之间通过配对形成两段双螺旋，对于剪接反应非常重要；U5能够与一个外显子的最后一个核苷酸以及下一个外显子的第一个核苷酸结合，从而有助于将两个相邻的外显子并置在一起；U6既能与内含子的5′- 端互补配对，也能够与U4配对。
U4和U6之间的配对导致两者形成紧密的复合物。
次要剪接途径的位于内含子和外显子的剪接信号为AT-GC，参与剪接的snRNP有U11、U12、U4atac、U6atac和U5。
剪接反应发生在剪接体。
而剪接体主要是由mRNA前体、mRNA前体结合蛋白和5种snRNP在细胞核内按照一定的次序组装起来的超分子复合物。
剪接反应是2次连续的转酯反应。
剪接体的组装是一个有序和耗能的过程，而且剪接体本身又处在动态变化过程中。
同一种Pre-mRNA的不同剪接方式被称为选择性剪接，选择性剪接可导致一个基因编码出两种或两种以上的蛋白质。
在某些生物体内（锥体虫和线虫），剪接能发生在两种不同的mRNA前体分子之间，这样的剪接被称为反式剪接。
编辑是指在mRNA的编码区内引入或丢失任何与其基因编码链序列不同信息的过程。
它主要有两种方式：
一种是在编码区内增加或减少一定数目的核苷酸（主要是U）；另外一种是编码区的碱基在RNA水平上发生转换或颠换。
编辑的机制因编辑方式的不同而不同，核苷酸的插入或缺失一般需要gRNA引导，而碱基的转换或颠换则需要特殊的核苷酸脱氨酶的催化。
编辑都需要一系列特殊蛋白质的参与，形成所谓的编辑体，以识别、结合和加工编辑点，保证编辑的忠实性。
编辑的意义是调节基因表达、创造起始密码子或终止密码子等。
真核生物rRNA前体的后加工包括剪切、修剪和修饰，有的还需要剪接。
一般需要snoRNA。
某些snoRNAs参与rRNA初级转录物剪切成个别rRNA，但绝大多数snoRNA是通过其特定序列与rRNA前体上修饰位点周围序列的互补配对来确定修饰位点。
在核苷酸修饰的同时或结束以后，rRNA前体在特定的核酸酶的催化下进行剪切和修剪。
四膜虫26SrRNA前体含有内含子，其后加工包括剪接。
此类内含子的切除需要鸟苷或鸟苷酸充当辅助因
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