在I类II类的某些内含子中含有开放续框,可产生具有三种功能的蛋白。这些蛋白可使内含子(或以其原来的DNA形式,或作为RNA的DNA拷贝)移动(mobile),使内含子可插到一个新的靶位点,这个现象叫做归巢(homing)I组和II组内含子分布很广,在真核和原核细胞中都有发现。
在这些内含子的开放续框中编码具有三种功能的蛋白,这些蛋白与DNA或RNA的代谢有关。(1)核酸内切酶:在DNA的靶位点剪切,使内含子得以插入;(2)反转录酶:涉及将内含子RNA变成DNA拷贝;(3)成熟酶:从前体的RNA中切掉内含子的部分。
第I组内含子具有编码核酸内切酶的开放续框;有时成熟酶的活性和此蛋白有关。第II类内含子具有编码核酸内切酶和反转录酶式的序列,另外成熟酶的活性也与此蛋白有关。在有些情况下还具有与其它酶活性相关联的成熟酶功能的遗传信息,成熟酶主要功能是使内含子的构象稳定,这于剪接来说是很必要的。
现已知道有些第一组内含子编码核酸内切酶,它们的作用是帮助内含子在杂交中能插入到其不同等位基因的座位中。
在真菌的线粒体中普遍存在着内含子的多态性或者缺乏内含子,有种观点认为内含子来源于基因的插入。通过分析酵母线粒体的大的rRNA基因在杂交中的重组另一种观点认为以上的现象是基因的丢失。
在第I组内含子中含有编码序列。这些内含子存在于“ω+”的酵母品系中,但另一品系(ω-)中缺乏此内含子,将ω+和ω-进行杂交其后代通常都是ω+。如果我们将ω+品系看作供体,将ω-品系前成受体,我们从ω+×ω-杂交中会发现ω-
基因组中产生了内含子的新拷贝,结果使全部后代都表现为ω+。
在两个亲本任何一个都可发生突变而抑制以上的归巢。突变的结果使杂交后代中出现了正常分离,即ω+和ω-的后代中出现了正常分离,即ω+和ω-的后代数相等。这种突变表明了这个过程的性质。在ω+的品系中突变发生在紧靠着内含子将要插入的位点。在ω+品系中突变发生在内含子的开放读框中,从而阻止了蛋白质的合成。这表明在ω+品系中的内含子编码的蛋白识别W-品系的靶位点,将其切开,并将内含
子的一个新拷贝插入切开的靶位点中,使心变成ω+品系,而且能稳定地遗传。
这种蛋白的作用是什么呢?ω内含子的产物是一种核酸内切酶,它能识别ω-基因并将它作为靶切开其双链。这种核酸内切酶识别18bp的靶序列,此含有内含子插入位点。靶序列的剪切是在每条链插入位点的3’端这一侧2个碱基处交错切,这样剪切位点占4个bp,产生了凸出的单链末端。
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