轉錄后加工
在轉錄中新合成的 RNA 往往是較大的前體分子，需要經過進一步的加工修飾，才轉變為具有生物學活性的、成熟的 RNA 分子，這一過程稱為轉錄后加工。主要包括剪接、剪切和化學修飾。
（一） mRNA 的加工
在原核生物中轉錄翻譯相隨進行，多基因的 mRNA 生成后，絕大部分直接作為模板去翻譯各個 基因所編碼的蛋白質，不再需要加工。但真核生物里轉錄和翻譯的時間和空間都不相同， mRNA 的合成是在細胞核內，而蛋白質的翻譯是在胞質中進行，而且許多真核生物的基因是不連續的。不連續基因中的插入序列，稱為內含子（ intron ）；被內含子隔開的基因序列稱為外顯子（ exon ）。一個基因的外顯子和內含子都轉錄在一條很大的原初轉錄本 RNA 分子中，分子量達 1 × 107 ～ 2 × 107 。而且很不均一，故稱為核內不均一 RNA （ hnRNA ）。它們的壽命很短，只有幾分鐘。首先降解為分子較小的 RNA ，再經其它修飾轉化為 mRNA 。真核細胞 mRNA 的加工包括：
（ 1 ） hnRNA 被剪接（ splicing ），除去由內含子轉錄來的序列，將外顯子的轉錄序列連接起來。
（ 2 ）在 3 ′末端連接上一段約有 20 ～ 200 個腺苷酸的多聚腺苷酸（ poly A ）的“尾巴”結構。不同 mRNA 的長度有很大差異。
（ 3 ）在 5 ′末端連接上一個“帽子”結構 m7 GpppmNp 。
（ 4 ）在內部少數腺苷酸的腺嘌呤 6 位氨基發生甲基化（ m6 A ）。
（二） tRNA 的加工
原核生物的 tRNA 基因的轉錄單元大多數是多基因的。不但相同或不同的 tRNA 的幾個基因可轉錄在一條 RNA 中，有的 tRNA 還與 rRNA 組成轉錄單元，因此 tRNA 前體的加工過程包括剪切、剪接（需要核酸內切酶和連接酶催化），在 3 ′ - 末端添加 -CCAOH 、以及核苷酸修飾轉化為成熟的 tRNA 。 tRNA 中含有許多稀有堿基，所有這些堿基均是在轉錄后由四種常見堿基經修飾酶催化，發生脫氨、甲基化、羥基化等化學修飾而生成的。
（三） rRNA 的加工
原核細胞首先生成的是 30S 前體 rRNA ，經核糖核酸酶作用，逐步裂解為 16S 、 23S 和 5S 的 rRNA ：
原核生物 16S rRNA 和 23S rRNA 含有較多的甲基化修飾成分，特別是 2- 甲基核糖。一般 5S rRNA 中無修飾成分。在真核細胞中 rRNA 的轉錄后加工與原核細胞類似，但更為復雜。 rRNA 在核仁中合成，生成一個更大 35 ～ 45S 前體 rRNA 。前體分裂而轉變為 28S 、 18S 和 5.8S 的 rRNA 分子。真核生物 5S rRNA 前體是由獨立于上述三種 rRNA 之外的基因轉錄的。真核生物 rRNA 中也含有較多的甲基化成分。
有關 RNA 剪接、剪切機制的研究不僅發現了 RNA 分子本身具有催化功能，促使人們對酶的本質是蛋白質的傳統觀念進行重新評價，而且對于了解生命的起源和進化是有力的推動。 1981 年 Cech 研究組首次報導了喜溫四膜蟲 26S rRNA 前體能自我切除內含子，這一過程完全沒有蛋白質參與。目前已發現的具有催化功能的 RNA 有磷酸二酯酶（核糖核酸酶）、磷酸單酯酶、核苷酸轉移酶、磷酸轉移酶、 RNA 限制性內切酶、 tRNA 5 ′端成熟酶、α -1,4- 葡聚糖分支酶和肽基轉移酶等。人們把具有催化活性的 RNA 稱為核酶（ ribozyme ）。
目前研究表明核酶催化 rRNA 、 tRNA 、 mRNA 的剪接機理是不相同的。 RNA 內含子有四種類型，即Ⅰ型自我拼接內含子、Ⅱ型自我拼接內含子、核 mRNA 內含子和核 tRNA 內含子。
Ⅰ型內含子自我拼接首先發現于原生動物喜溫四膜蟲 26S rRNA 前體（約 6 400 個核苷酸）中，一個含 413 個核苷酸的內含子的切除。此拼接過程需要有一價和二價陽離子以及鳥苷（或鳥苷酸）存在，方可自我催化剪接。該過程為二次磷酰基的轉移反應，無需供給能量。鳥苷在此作為輔因子，提價游離的 3 ′ -OH ，接受內含子的 5 ′ - 磷酰基，產生上游外顯子 3 ′ -OH 。緊接著發生類似的第二次磷酰基的轉移，即下游外顯子 5 ′端磷酰基轉移到上游外顯子 3 ′ -OH 上，釋放出內含子，兩個外顯子完成拼接。
Ⅱ型內含子自我拼接主要存在于線粒體和葉綠體的 RNA 前體和 mRNA 的前體中，拼接反應是另一種類型的內含子自我剪切，它不需要鳥苷輔因子而是依靠內含子中一個腺苷酸的 2 ′ -OH 接受內含子的 5 ′ - 磷酰基，同樣發生二次磷酰基的轉移。完成拼接并釋放套索式的內含子。核 mRNA 前體的拼接過程與Ⅱ型內含子類似，不同之處在于它是在 U-snRNP （富含尿嘧啶的核內小分子 RNA 和蛋白質復合物）的參與下完成的。
核 tRNA 前體的拼接過程是先由核酸內切酶切除內含子順序，然后在激酶、連接酶和磷酸酯酶的作用下把兩個 tRNA 半分子連接起來。 1984 年美國 Altman 證實了 tRNA 前體的 5 ′ - 末端成熟過程由 RNase P 催化。該酶除了蛋白質組分外，還含有一條 375 個核苷酸的 RNA 分子。在體外，當提高 Mg2 濃度時，單獨的 RNA 組分就可催化 tRNA 5 ′ - 末端的剪切過程。 Cech 和 Altman 因 20 世紀 80 年代初的重要發現，同獲 1989 年度的諾貝爾化學獎。
類病毒、擬病毒和衛星 RNA 的自我剪切機制目前已有很多實驗表明只要滿足“錘頭”狀（或發夾狀）二級結構和十幾個核苷酸的保守序列，剪切反應就會在錘頭結構右上方自動發生。
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