真核生物mRNA的加工修饰与转录调控（三）
还有一种加工方式称为RNA编辑（RNA editing），即RNA中某些核苷酸的增加、删除和替代。这会使mRNA中的信息与DNA不同，进一步增加了遗传信息的多样性，也丰富了基因表达调控方式。
这些编辑可以分为两类，碱基的替代属于一对一编辑，不改变碱基总数，RNA与其编码DNA的读码框（ORF）是相同的，称为共线性（co-linear）；碱基的增加和删除则可以改变ORF。
一对一编辑主要是A to I和C to U，均由脱氨酶催化，但不是核苷酸代谢中的酶，而是以RNA为底物的几种酶：RNA腺嘌呤脱氨酶（adenosine deaminases acting on RNA，ADAR）、RNA胞嘧啶脱氨酶（CDAR）、tRNA腺嘌呤脱氨酶（ADAT）和APOBEC等。
ADAR作用机制。J Exp Biol. 2015 Jun; 218次黄嘌呤（I）与鸟嘌呤类似，都在6位具有羰基氧，可与胞嘧啶配对。所以在翻译过程中被解释为鸟嘌呤，最终的编辑效果是A→G转变。实验室中做逆转录时，也会被转变为G。
并非所有A都可以被编辑成I。据估计，人类转录组中可能有超过一百万个编辑位点，几乎都位于重复序列中。当其形成局部双链时，可以被ADAR的N端双链RNA结合基序（dsRBM）识别，然后催化脱氨。
插入和删除编辑的机制要复杂一些，需要RNA编辑核心复合体（RECC）催化，还需要gRNA（引导RNA）参与。大致过程是先切割mRNA，然后添加或删除核苷酸，最后重新连接片段。
插入和删除编辑机制。Trends Parasitol. 2016RNA编辑可以通过多种方式对细胞功能产生影响：改变蛋白质的氨基酸序列（recoding）；改变前mRNA的剪接模式（可变剪接）；导致microRNA种子序列或靶向位点序列发生变化；影响RNA的稳定性。
RNA编辑通过多种机制起作用。Front Endocrinol (Lausanne). 2018RNA编辑与神经系统、免疫系统、心血管系统等多种疾病相关。例如仅ADAR1就与多种肿瘤的发生、发展相关，有促进也有抑制。很多基因都可以被编辑，既包括癌基因，也包括抑癌基因。
ADAR1介导的RNA编辑与肿瘤发展。Front Endocrinol (Lausanne). 2018与RNA修饰类似，RNA编辑也不局限于mRNA。很多种RNA都可以被编辑，例如前面提到过的microRNA。除自身RNA外，病毒RNA也可被编辑，这与病毒的感染和防御密切相关。有些编辑有助于抵御病毒，也有些会促进感染，这也是病毒与宿主互相斗争的领域之一。
转录是基因表达的第一步，所以转录调控是基因表达调控的关键环节。不论时序调控还是适应调控，针对第一步的调控总是浪费最少的，这与代谢途径的调控是同样的道理。
转录调控主要发生在起始和终止阶段，当然在其它阶段也都有调节手段，例如延伸中的暂停，初始转录本的加工等。对转录起始的调控主要是启动子，不同的启动子可以针对不同的发育阶段（时序调控）或环境条件（适应调控）。
操纵子是细菌基因表达和调控的单位，其启动子有正调节和负调节方式。阻遏蛋白是典型的负调控因子。环腺苷酸通常是正调控因子，通过其受体蛋白（CRP）促进转录，可促进许多诱导酶的合成。
半乳糖操纵子。Biomolecules. 2015半乳糖操纵子有两个重叠的启动子，P1和P2，转录起点分别为+1和-5。每个启动子对不同的调节剂作出反应以应对生理需要。cAMP-CRP复合物（CCC）结合在活化位点（activating site，AS），与RNAP作用，促进P1抑制P2，而GalR（其阻遏蛋白）抑制P1促进P2。
CRP复合物对gal启动子的调控。Biomolecules. 2015当葡萄糖丰富时，细菌优先利用葡萄糖。此时cAMP浓度低，P2起作用，仅转录半乳糖差向酶（galE），用于从UDP-葡萄糖生成UDP-半乳糖，以合成细胞壁。当仅有半乳糖时，P1起作用，转录整个操纵子，以半乳糖作为能源。
转录终止的调控也很重要。弱化子（attenuator），以前称为衰减子，是原核生物巧妙利用终止子进行转录调控的典型代表。弱化子利用了原核生物的转录-翻译偶联，其实这个特性对原核生物转录的延伸和终止都有很重要的影响。
组氨酸衰减子机制。PLoS Genet. 2014某些因子可使RNAP越过终止子继续转录，称为通读。通读在噬菌体的时序调控中比较常见，其早期基因与晚期基因以终止子相隔，早期基因产生抗终止因子，发生通读以表达晚期基因。
参考文献：
Joshua J C Rosenthal. The emerging role of RNA editing in plasticity. J Exp Biol. 2015 Jun;218(Pt 12):1812-21.
Inna Aphasizheva, et al. U-Insertion/Deletion mRNA-Editing Holoenzyme: Definition in Sight. Trends Parasitol. 2016 Feb;32(2):144-156.
Che-Pei Kung, et al. The Role of RNA Editing in Cancer Development and Metabolic Disorders. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Dec 18;9:762.
Dale E A Lewis, et al. Molecular Mechanisms of Transcription Initiation at gal Promoters and their Multi-Level Regulation by GalR, CRP and DNA Loop. Biomolecules. 2015 Oct 16;5(4):2782-807.
Fabienne F V Chevance, et al. The effects of codon context on in vivo translation speed. PLoS Genet. 2014 Jun 5;10(6):e1004392.
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