内含子对真核基因表达调控的影响41544.pdf

生物技术通报
·综述与专论·BIOTECHNOLOGYBULLETIN2008年第4期

内含子对真核基因表达调控的影响

王悦冰郎志宏黄大昉
(中国农业科学院生物技术研究所,北京100081)

摘要: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内含子、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。
关键词:内含子剪接基因表达调控

EffectsofPre-mRNAIntronsonRegulationofEukaryotic
GeneExpression

WangYuebingLangZhihongHuangDafang
(BiotechnologyResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100081)

Abstract:Mosteukaryoticgenesareinterruptedbyoneormorenoncodinginterveningsequences(introns).
Intronsareclassifiedintothreetypesbasedonsplicingmechanism:pre-mRNAintrons,tRNAintronsandself-splicing
introns.Inmanycases,pre-mRNAintron-containingversionscanexhibitdramaticallyhighexpressionprofiles,because
intronsplicingcaninfluencealmostallstepsofmRNAmetabolismincludingtranscription,capping,RNAediting,pre-mRNA
processing,translationanddecayofmRNAproducts.Intronhasbecomeanimportantfactorinregulationofeukaryoticgene
expressionandthestrategicoptimizationoftransgeneexpression.Inthispaper,thefeaturesandsplicingmechanismofpre-
mRNAintrons,andtheeffectsofpre-mRNAintronsinregulationofeukaryoticgeneexpressionwerereviewed.
Keywords:IntronSplicingRegulationofgeneexpression

真核生物基因的一个基本特征是它们被一个而是与转录、RNA编辑、mRNA的出核运输、mRNA
或多个内含子所间隔,这些间隔DNA在转录后被翻译和无义衰变等过程形成一个网络,共同调控基
除去以形成具有完整读码框的mRNA,这一过程叫因表达[1~4]。虽然一些基因本身并不含有内含子,或
做内含子的剪接。根据剪接机制的不同,可将内含是表达并不需要内含子的参与,但在许多情况下,
子分为3类:真核mRNA内含子、自我剪接内含子真核mRNA内含子的存在都可以大大提高转基因
和真核tRNA内含子。真核mRNA内含子最初被认生物的基因表达[5,6],真核mRNA内含子已成为提
可的功能主要有2种,一是通过外显子的复制和移高转基因生物外源基因表达的重要元件之一。
动简化新基因的进化历程;二是通过可变剪接由单1真核mRNA内含子的特征和剪接机制
基因表达多种蛋白,丰富了蛋白的多样性。随着分
1.1U2-型内含子的特征及剪接机制
子生物学的发展,人们发现真核mRNA内含子对基随着基因组测序计划的进行,人们发现大多数
因表达的调控不只发生在前体RNA的剪接阶段,的真核基因都含有内含子,并且主要是真核mRNA

收稿日期:2008-02-25
基金项目:国家自然科学基金(30500039)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国农业科学院生物技术研究所)资助项目
作者简介:王悦冰,女,博士研究生,研究方向:生物化学与分子生物学,E-mail:[e-mail]
通讯作者:黄大昉,研究员,dfhuang@mail