真核生物基因是断裂基因,转录初始产物RNA为核不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA,hnRNA),核不均一核RNA为mRNA的前体,经过加工后才能转移到细胞质发挥mRNA的功能。hnRNA的加工成熟需要经过剪接,5′末端加m7Gpp-pmnNp“帽”,3′末端加“尾”polyA ,碱基修饰,RNA编辑等加工修饰最后才成为成熟mRNA。
hnRNA的剪接是将断裂基因上的内含子去除,将基因外显子拼接到一起的过程。在自然界中有几种RNA剪接的方法,剪接的类型取决于所需要剪接的内含子和剪接所需要的酶。
剪接体剪接,也叫典型剪接,hnRNA 99%的剪接都是剪接体剪接完成的。剪接体内含子,一般存在于蛋白编码基因,在剪接体内含子中,需要有 5' 剪接位点(donor site)、3' 剪接位点(acceptor site)及靠近3' 端的剪接分枝位点(branch point)三个位点来进行剪接。剪接donor site在5’末端为固定序列GU加一个保守区域;剪接3‘端acceptor site端内含子一般以固定序列AG结尾,上游为嘧啶区或者多聚嘧啶序列。多聚嘧啶区上游为branch point,包含一个腺嘌呤核苷酸用于套索形成。所以内含子的固定序列其实为 G-G-[剪接点]-G-U-R-A-G-U (donor site) ... 内含子区 ... Y-U-R-A-C (branch sequence位于acceptor site 20-50bp碱基 ) ... Y-rich-N-C-A-G-[剪接点]-G (acceptor site)
剪接过程是由剪接体催化完成,剪接体是一种大型的RNA蛋白质复合物,由5个小核糖核蛋白组成(snRNPs)。接合体的组装和活动发生在pre-mRNA的转录过程中。snRNPs的RNA成分与内含子相互作用,并参与催化过程。有两种类型的剪接体被鉴定,其中包含不同的snRNPs。
另外两种剪接:自剪接(无蛋白质参与,内含子核酸酶自身剪接)和tRNA剪接(发生在tRNA,只有蛋白质参与)比较少见。