RNA加工與RNA世界
5'端7-甲基鳥苷帽(5' cap)
/ five-prime SEV-en METH-il-GWAH-no-seen cap /
把它想成一封重要信件正面那枚封口的火漆印。它一下子告訴收信人三件事:這是真的、是寄給你的、而且沒被破壞。5'帽就是蓋在真核生物mRNA前端的那枚印——一個小小的化學徽章,標明這條信息貨真價實、可以閱讀。
從化學上說,帽子是一個經過修飾的鳥嘌呤核苷酸,粘在RNA最前面那個鹼基上,但接法很特別,是倒著接的。核苷酸通常是5'接3';而這裡加帽的鳥嘌呤是通過一座由三個磷酸搭成的橋,以5'對5'的方式接上去的,而且這個鳥嘌呤在它環上的第7號位置多帶了一個甲基(CH3)——所以叫7-甲基鳥苷,常寫作m7G。這個奇特的5'對5'連接是關鍵所在:它讓分子前端不再留有普通的游離5'端供酶去抓握。帽子加得很早,轉錄才進行了大約25到30個鹼基、RNA聚合酶還在幹活時就加上了。
帽子以好幾種方式發揮作用。它保護mRNA的前端不被外切核酸酶啃咬——這類酶專從游離的5'端開始嚼RNA——所以帶帽的信息能活得久得多。它是核糖體小亞基在翻譯開始前用來找到並裝載mRNA的停靠信號。它還幫助成熟mRNA從細胞核裡輸出,並幫助剪接體切除第一個內含子。在真核細胞質裡一條沒戴帽的mRNA會被當成垃圾,迅速銷毀。
帽子可以草繪為 m7G-5'ppp5'-N……,其中甲基化的鳥嘌呤(m7G)通過三個磷酸(ppp)連到第一個被轉錄的鹼基(N)上,兩個5'碳彼此相對,而不是通常的首尾相接。
帽子是一個倒接的甲基鳥苷,既屏蔽5'端,又向核糖體標示這條信息。
帽子並不是被翻譯的遺傳信息的一部分——沒有任何密碼子是從它身上讀取的。它是一個標籤兼盾牌,而非編碼序列;現代mRNA疫苗就依賴一個優質的人工合成帽子,來讓它們的RNA保持穩定且可被翻譯。
又稱
另見