在轉(zhuǎn)錄中新合成的RNA往往是較大的前體分子，需要經(jīng)過進(jìn)一步的加工修飾，才轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩飳W(xué)活性的、成熟的RNA分子，這一過程稱為轉(zhuǎn)錄后加工。主要包括剪接、剪切和化學(xué)修飾。
（一） mRNA的加工
在原核生物中轉(zhuǎn)錄翻譯相隨進(jìn)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(zhì)，不再需要加工。但真核生物里轉(zhuǎn)錄和翻譯的時間和空間都不相同，mRNA的合成是在細(xì)胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)的翻譯是在胞質(zhì)中進(jìn)行，而且許多真核生物的基因是不連續(xù)的。不連續(xù)基因中的插入序列，稱為內(nèi)含子（intron）；被內(nèi)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(nèi)含子都轉(zhuǎn)錄在一條很大的原初轉(zhuǎn)錄本RNA分子中，分子量達(dá)1×107～2×107。而且很不均一，故稱為核內(nèi)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(jīng)其它修飾轉(zhuǎn)化為mRNA。真核細(xì)胞mRNA的加工包括：（1）hnRNA被剪接（splicing），除去由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來的序列，將外顯子的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)。不同mRNA的長度有很大差異。（3）在5′末端連接上一個“帽子”結(jié)構(gòu)m7GpppmNp。（4）在內(nèi)部少數(shù)腺苷酸的腺嘌呤6位氨基發(fā)生甲基化（m6A）。
（二） tRNA的加工
原核生物的tRNA基因的轉(zhuǎn)錄單元大多數(shù)是多基因的。不但相同或不同的tRNA的幾個基因可轉(zhuǎn)錄在一條RNA中，有的tRNA還與rRNA組成轉(zhuǎn)錄單元，因此tRNA前體的加工過程包括剪切、剪接（需要核酸內(nèi)切酶和連接酶催化），在3′-末端添加-CCAOH、以及核苷酸修飾轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄后由四種常見堿基經(jīng)修飾酶催化，發(fā)生脫氨、甲基化、羥基化等化學(xué)修飾而生成的。
（三） rRNA的加工
原核細(xì)胞首先生成的是30S前體rRNA，經(jīng)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(xì)胞中rRNA的轉(zhuǎn)錄后加工與原核細(xì)胞類似，但更為復(fù)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(zhuǎn)變?yōu)?8S、18S和5.8S的rRNA分子。真核生物5S rRNA前體是由獨(dú)立于上述三種rRNA之外的基因轉(zhuǎn)錄的。真核生物rRNA中也含有較多的甲基化成分。
有關(guān)RNA剪接、剪切機(jī)制的研究不僅發(fā)現(xiàn)了RNA分子本身具有催化功能，促使人們對酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)觀念進(jìn)行重新評價，而且對于了解生命的起源和進(jìn)化是有力的推動。1981年Cech研究組首次報導(dǎo)了喜溫四膜蟲26S rRNA前體能自我切除內(nèi)含子，這一過程完全沒有蛋白質(zhì)參與。目前已發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)移酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶、RNA限制性內(nèi)切酶、 tRNA 5′端成熟酶、α-1,4-葡聚糖分支酶和肽基轉(zhuǎn)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(jī)理是不相同的。RNA內(nèi)含子有四種類型，即Ⅰ型自我拼接內(nèi)含子、Ⅱ型自我拼接內(nèi)含子、核mRNA內(nèi)含子和核tRNA內(nèi)含子。
Ⅰ型內(nèi)含子自我拼接首先發(fā)現(xiàn)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(nèi)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�；霓D(zhuǎn)移反應(yīng)，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(nèi)含子的5′-磷�；a(chǎn)生上游外顯子3′-OH。緊接著發(fā)生類似的第二次磷酰基的轉(zhuǎn)移，即下游外顯子5′端磷酰基轉(zhuǎn)移到上游外顯子3′-OH上，釋放出內(nèi)含子，兩個外顯子完成拼接。
Ⅱ型內(nèi)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(yīng)是另一種類型的內(nèi)含子自我剪切，它不需要鳥苷輔因子而是依靠內(nèi)含子中一個腺苷酸的2′-OH接受內(nèi)含子的5′-磷酰基，同樣發(fā)生二次磷酰基的轉(zhuǎn)移。完成拼接并釋放套索式的內(nèi)含子。核 mRNA前體的拼接過程與Ⅱ型內(nèi)含子類似，不同之處在于它是在U-snRNP（富含尿嘧啶的核內(nèi)小分子RNA和蛋白質(zhì)復(fù)合物）的參與下完成的。
核tRNA前體的拼接過程是先由核酸內(nèi)切酶切除內(nèi)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(shí)了tRNA前體的5′-末端成熟過程由RNase P催化。該酶除了蛋白質(zhì)組分外，還含有一條375個核苷酸的RNA分子。在體外，當(dāng)提高M(jìn)g2 濃度時，單獨(dú)的RNA組分就可催化tRNA 5′-末端的剪切過程。Cech和Altman因20世紀(jì)80年代初的重要發(fā)現(xiàn)，同獲1989年度的諾貝爾化學(xué)獎。
類病毒、擬病毒和衛(wèi)星RNA的自我剪切機(jī)制目前已有很多實(shí)驗(yàn)表明只要滿足“錘頭”狀（或發(fā)夾狀）二級結(jié)構(gòu)和十幾個核苷酸的保守序列，剪切反應(yīng)就會在錘頭結(jié)構(gòu)右上方自動發(fā)生。
