Đang tải... (xem toàn văn)
Sinh học phân tử
CHƯƠNG VI PHIÊN MÃ, SINH TỔNG HỢP RNA I Đặt Hiện nhờ thành tựu công nghệ xác định trình tự DNA toàn genome, xác định đợc số lợng gen số sinh vật từ đơn giản đến phức tạp nh : vi khuÈn E Coli cã 3200 gen, nÊm men Saccharomyces cerevisiae cã 6300 gen, ruåi dÊm cã 13.600 gen T¹i hội nghị khoa học Quốc tế genome ngời năm 2000, nhà khoa học dự đoán ngời có từ 26000 đến 150000 gen, xác 25947 gen Nh vËy t¹i ngêi cã tỉ chøc bé nÃo phức tạp nh mà có số lợng gen lớn gấp đôi loài giun tròn tơng tự nh cỏ cay (Arabidopsis thaliana) Điều đợc lí giải vào cuối năm 1970, ngời ta phát thấy gen có cấu trúc khảm, bao gồm đoạn exon xen kẽ đoạn intron Protein sinh vật bậc cao đợc tổng hợp từ gen ch sợi liên tục gm nhiu gen nh vi khuẩn mRNA tập hợp nhiều đoạn nhỏ exon đợc nối lại ca gen, đoạn intron bị cắt bỏ trình thành thục, nhờ máy sinh học có tên spliceosome, sau mRNA chớn mi tế bào chất để tổng hợp nên protein Nhờ chế cắt v gắn khác mà gen tạo đợc nhiều mRNA nhiều protein, thí dụ ngời có khoảng 25000 gen nhng đà phát có 100000 protein Trong chơng nghiên cứu trình phiên mà gen thành thục mRNA hệ thng sinh vật: tiền nhân nhân chuẩn II Quỏ trỡnh phiờn mó prokaryote Q trình phiên mã tạo RNA từ khn DNA (gen) nhờ enzyme RNA polymerase - RNA tổng hợp từ sợi khuôn DNA theo chế bổ sung A-U C-G - Khi tổng hợp, mạch đơn DNA phải tỏch ri nhau, nu promoter nm bên trái (đầu 5’) mạch đơn nguyªn b¶n từ đầu 3’ 5’ DNA dùng làm khn (hình 1.6), sỵi RNA tổng hợp kéo dài từ đầu - Trình tự nu RNA giống hệt với mạch đơn nguyên 3, khác thay T b»ng U - Trong bé genome, c¸c gen ë c¸c vị trí khác nhau, tùy vị trí promoter nẵm đầu hay gen ú mà hớng tổng hợp khác - RNA polymerase phải đợc gắn vào promoter phiờn mó tng hp si mRNA 77 - Ở sinh vật tiền nhân người ta phát có loại RNA polymerase: + Primase tổng hp đoạn RNA mi dựng trình tỏi bn cña DNA + Loại khác tổng hợp loại RNA (m, t v r RNA), có khả bọc đợc nhiều promoter nhiều gen khác - Quỏ trình phiên mã mang tính xác cao, khơng có chế sửa sai kèm nên độ xác q trình tái DNA - Do RNA không chép lại, trừ trường hợp số RNA virut, nên bị sai sót có tác động tức thời khơng truyền lại cho hệ sau Hình 1.6 Phiên mã tổng hợp RNA sở sợi khuôn DNA kép - Vị trí mà enzyme RNA polymerase bọc lấy phân tử DNA đoạn bắt đầu operon gọi promoter Tốc độ phiên mã tối đa đoạn DNA gen định phụ thuộc vào trình tự bazơ promoter (hình 2.6) Promoter thường nằm đầu phía 5’ kể từ vị trí bazơ xuất phát phiên mã, đoạn từ nu thứ -10 → -35 vùng promoter mà RNA polymerase bọc lấy Nếu đột biến số bazơ vùng promoter, hình vẽ 2.6, gây ảnh hưởng khác đến trình phiên mã đặc biệt đột biến bazơ hộp vị trí thứ -10 -35 Hình 2.6 Trình tự DNA đặc thù vùng promoter đóng vai trị quan trọng ảnh hưởng đến hiệu phiên mã enzyme RNA polymerase Trình tự hộp -35 -10 trước 78 điểm bắt đầu phiên mã ổn định tất promoter E.coli Các trường hợp đột biến thay vài nu vùng ảnh hưởng khác đến tốc độ trình phiên mã Chỉ mạch đơn DNA dùng làm khuôn để tổng hợp RNA - mạch đơn DNA dùng làm khn để phiên mã, sinh mRNA khác nhau, dịch mã cho polypeptide khỏc Hỡnh 3.6 trình bầy v trớ gắn cña enzyme RNA polymerase - Quyết định mạch làm khuôn enzyme RNA polymerase định, vị trí gắn hướng di chuyển từ bên phải hay bên trái đoạn DNA (gen) enzyme định(hình 3.6) - Hướng tổng hợp RNA luôn từ đầu 5-3 tng ng lấy si n Hình 3.6 Vị trí hớng tổng hợp RNA pol nguyờn bn t 3-5 làm khuôn, vy v trớ ca promoter nm phía bên gen định sợi làm nguyên kết tạo mRNA - Tuỳ gen (alen), trội hay đồng trội mà nhiễm sắc thể dùng làm khuôn, cã mét sè trường hợp gen phiên mã xảy nhiễm sắc thể, xảy nhiều gen lặp lại VËy vấn đề liệu có xảy tượng khuếch đại gen hay triệt tiêu lẫn hay không, trường hợp xẩy cần phải làm sáng tỏ cụ thể Đặc điểm cấu tạo enzyme RNA polymerase - Ở sinh vật tiền nhân, enzyme RNA polymerase có cấu tạo bậc phức tạp, gồm chuỗi polypeptide β’, β, σ, α ω, nối với liên kết hóa học yếu Gen khối lượng phân tử cña chuỗi cấu thành enzyme RNA polymerase gồm sau: Protein Omega Alpha MW (dalton) Gen 11000 36000 ? rpoA 79 Sigma Beta’ Beta 70000 151000 155000 rpoB rpoC rpoB - Vị trí xúc tác trùng phân để tạo RNA nằm polypeptide beta, polypeptide nơi chất kháng sinh rifampicin bọc vào Protein sigma có chức nhận biết promoter khởi động trình tổng hợp RNA - Ở sinh vật nhân thật có loại RNA polymerase tất tế bào, chúng có vai trị định Mỗi loại RNA (r,t,m) mã hóa loại enzyme RNA polymerase RNA polymerase I (RNA-PI) tồn nucleolus, xúc tác cho việc tổng hơp rRNA Việc tổng hợp mRNA RNA polymerase II (RNA-PII) đảm nhận, có mặt nucleoplasm, dịch protoplasm có nhân tế bào sinh vật nhân thật Enzyme có thêm chức gắn poly A nhờ enzyme poly (A) polymerase Còn tRNA RNA nhỏ khác nằm nhân tế bào chất xúc tác enzyme RNA polymerase III Do chứng tỏ có loại promoter tương ứng khác tồn điều hoà cách độc lập loại gen III Quá trình phiên mã prokaryote Chia làm giai đoạn: khởi động, kéo dài kết thúc Giai đoạn khởi động Giai đoạn lại gồm: tiền khởi động, khởi động rời khỏi promoter RNA polymerase Enzyme RNA polymerase, khởi động khơng cần mồi, nhờ có tiểu đơn vị σ nhận biết ®óng trình tự promoter ®Ĩ khởi động Nhiều nghiên cứu g©y tạo đột biến σ cho thấy RNA polymerase thể đột biến bắt đầu phiên mã từ vị trí tùy tiện khác so với cịn σ (dạng khơng đột biến) có khả gắn chun biệt vào chỗ promoter Promoter có hộp chứa trình tự hộp gồm nu, cách vị trí bắt đầu tổng hợp RNA 10 cặp bazơ (trình tự -10), cịn trình tự cách -35 bp (trình tự -35) Hình 4.6 trình bầy trình tự cu trỳc loi promoter operon lµ Lac, Trp bio B Tryptophan synthetase enzyme xúc tác cho trình kết hợp indole với serine để tạo thành tryptophan Ở E.coli enzyme tổng hợp tryptophan phức hợp gồm cấu tử (2 chuỗi α chuỗi β) Indole hợp chất hố học tiền tryptophan 80 Hình 4.6 Trình tự promoter Lac, Trp BioB operon - Hộp pribnov (Pribnov box) đoạn DNA nằm ë phía trước điểm bắt đầu phiªn m· gen cấu trúc sinh vật tiền nhân, tiểu đơn vị σ RNA polymerase bọc lấy, gồm nu, thường có trình tự 5’-TATAAT-3’ - RNA polymerase gắn vào promoter theo bước, trước hết nhận biết gắn cách lỏng lẻo vào trình tự hộp -35 hình thành phức hợp "đóng" Sau trình tự hộp -10 tháo xoắn dần, tạo sợi đơn DNA “mở" dạng tự do, làm khn để sinh tổng hợp RNA Chính thế, promoter vùng locus ảnh hưởng đến hoạt tính gen, nên người ta thường gọi promoter cis-acting loci Promoter locus không tổng hợp protein nơi gắn protein bọc DNA tương tự enhancer operator - Sau liên kết phosphodiester mRNA đầu 5’ tổng hợp RNA polymerase phải rời khỏi promoter đầu 5’ mRNA giải phóng Khi phiên mã 23 nu RNA polymerase trượt hẳn giai đoạn kéo dài bắt đầu Quá trình phụ thuộc vào ATP Giai đoạn kéo dài Khi phân tử RNA bắt đầu kéo dài từ điểm khởi đầu mạch khn nu tiểu cấu tử σ RNA polymerase tách khỏi phức hợp enzyme Lúc cấu tử σ lại gắn vào promoter khác để khởi động trình phiên mã Quá trình tách rời σ cần thiết để mạch RNA tiếp tục kéo dài cịn cấu tử σ enzyme RNA polymerase tiếp tục kéo dài theo sợi khuôn DNA, thay vào vị trí cấu tử σ nhân tố kéo dài (EF, elongation factor) Trong trình kéo dài, RNA polymerase tháo xoắn liên tục phân tử DNA khuôn theo chiều dài khoảng 17 nu (kể từ điểm kéo dài cuối cùng) theo tiến triển trình sinh tổng hợp Sợi RNA tách dần khỏi mạch khuôn DNA trừ đoạn khoảng 12 nu điểm tăng trưởng liên kết với DNA Phần DNA bị tháo xoắn sau RNA polymerase xoắn trả trở lại 81 Giai đoạn kết thúc Khi RNA polymerae kéo dài sinh tổng hợp mRNA tiến đến vùng DNA khuôn, nơi có trình tự kết thúc (terminator) (h×nh 6.6) Khi RNA polymerase trượt tổng hợp qua hết trình tự kết thúc trình sinh tổng hợp mRNA bị ngừng, enzyme RNA polymerase nhả sợi DNA khuôn sau lại hoạt động sợi khác Dấu hiệu kết thúc cấu trúc đặc biệt sợi khuôn DNA, dài khoảng 30bp gồm trỡnh t i xng b sung dài bp cách khoảng 7bp, tiếp đến trình tự gồm 7bp 5’-TTTTTTT-3’ Vì q trình tổng hợp RNA ln lấy sợi đơn hướng 3’-5’ DNA làm khuôn, nên hướng tổng hợp từ trái sang phải Kết tạo sợi mRNA có trình tự đối xứng bổ sung trình tự kết thúc, chúng bắt cặp với để hình thành nên dạng kẹp tóc “hairpin” ngăn khơng cho RNA polymerase tiếp tục tổng hợp Phần sợi khuôn DNA nằm sau RNA polymerase trở lại cấu trúc ban đầu tách rời khỏi enzyme Sợi RNA tổng hợp (hình 5.6) DNA đoạn terminator mRNA 5’-CCCAGCCCGCCTAATGAGCGGGCTTTTTTT -3’ 3’-GGGTCGGGCGGATTACTCGCCCGAAAAAAA-5’ 5’-CCCAGCCCGCCUAAUGAGCGGGCUUUUUUU -3’ 5’-CCCA G Hình thành cấu trúc kẹp tóc UUUUUUU -3’ C C G C G C G G C C G C U A A U A G Hình 5.6 Trình tự đoạn DNA terminator chế hình thành nên cấu trúc kẹp tóc kết thúc q trình phiên mã gen IV Quá trình phiên mã Eukaryote Sự khác trình phiên mã Eukaryote prokaryote 82 Hình 6.6 So sánh trình dịch mã tạo mRNA tổng hợp protein sinh vật tiền nhân nhân thật mRNA tiền nhân thường gồm nhiều mRNA cấu trúc ghép lại tạo thành Đầu 5’ mRNA bắt đầu dịch mã phân rã đầu 3’ cịn phiên mã mRNA sinh vật nhân thật sợi đơn gen, mRNA mã hoá polypeptide Trong trình phiên mã mũ methyl gắn vào đầu 5’, sau phiên mã xong poly A gắn vào đầu 3’ mRNA bắt buộc phải vận chuyển tế bào chất qua lỗ màng nhân, tiến hành trình dịch mã Đặc điểm Prokaryote Số loại RNA polymerase tham gia Chỉ có loại mã cho tất gen Phiên mã dịch mã Phiên mã tạo mRNA Phiên dịch mã tiến hành Tạo mRNA chín ngay, khơng cần phải qua giai đoạn biến đổi Khơng có cấu tạo phần đầu đuôi đặc thù Cấu tạo mRNA Tổng hợp Tiến hành tế Eukaryote Có loại, loại I mã cho rRNA, II cho mRNA III cho tRNA RNA nhỏ khác Loại I nằm tæ chøc nucleolus, II III nằm chất nh©n nucleoplasm Phiên mã xong tiến hành dịch mã Phiên mã tạo tiền mRNA xảy nhân, biến đổi cắt intron để tạo mRNA chin, gồm đoạn exon ghép nối lại, tế bào chất Đầu 5’ có đính cap methyl Gppp, đầu thêm vào trình phiên mã Cap N6 Gppp đóng vai trị định hướng cho ribosome bắt đầu dịch mã codon AUG Đầu 3’ có gắn poly A đính vào sau phiên mã (chưa rõ vai trò) Riêng mRNA tạo protein histone khơng có poly A Phiên mã xảy nhân, dịch mã xẩy tế bào 83 protein (dịch mã) Quá trình khởi động phiên mã Một mRNA bào chất hai trình phiên mã dịch mã protein Đáp ứng tức với điều kiện mơi trường biến đổi (xem chế điều hịa) Chứa thơng tin di truyền nhiều gen, mã hóa cho nhiều chuỗi polypeptide nên gọi polycistron chất, mRNA chín phải chui qua lỗ nhân để tế bào chất Không đáp ứng kịp thời với yêu cấu ngoại cảnh thay đổi cấu tạo thể đa bào cầu trúc phức tạp proten histone với DNA, khởi động xảy sau có thay đổi khiến phức hợp trở lên lỏng lẻo Một mRNA mã hóa cho chuỗi polypeptide, gen phiên mã mRNA Như gen bao gồm vùng: Vùng đầu 5’ mang trình tự điều hịa biểu gen hoạt hóa q trình phiên mã, vùng để phiên mã gồm intron exon vùng chưa xác định chức Hình 7.6 Cấu trúc tổng quát mét gen gồm: đoạn upstream, vïng ®iỊu khiĨn chứa Operator chứa Promoter, tiếp đến lµ vùng downstream, tính từ điểm bắt đầu phiên mã đến im kt thỳc phiên mà (terminator) oạn từ đim bt u phiên mà đến điểm bắt đầu dch mó vùng đầu downstream không dịch mà (5UTR) Tiếp đến vùng dịch mà to polypeptide tớnh t codon AUG đến mét codon: UAA, UAG UGA ca vùng terminator Tiếp theo đến hết đầu mRNA trớc điểm gắn đuôi polyA lại đoạn không phiên mà 3UTR Cỏc giai on phiờn mã Eukaryote a Giai đoạn khởi động RNA polymerase II bọc lấy vị trí promoter So sánh trình tự promoter vị trí bọc RNA polymerase II tương ứng > 200 gen khác nhau, người ta phát thấy chúng có trình tự đặc thù nằm vị trí bazơ 25 75 từ điểm bắt đầu phiên mã (-25 sequence -75 sequence) Trình tự vị trí -25 gọi hộp Hogness 84 (Hogness box) hay hộp TATA (TATA box), có trình tự TATAAAA, cịn vị trí - 75 GGCCAATCT RNA polymerse II bắt đầu hoạt động nhờ nhân tố phiên mã TF (transcriptional factor), có chất protein (H×nh 8.6) Trước tiên nhân tố TFIID nhận biết gắn vào trình tự TATAAAA, bước việc gắn thêm nhân tố TFIIA, lúc RNA polymerase liên kết với TFIIB gắn vo phc hp TFIID-TFIIA Khi cần mt phõn t ATP thy phõn để gii phúng nng lng làm tỏch si DNA kép thnh si n (trạng thái mở), cuối nhân tố TFII E cho phép khởi động phiên mã b Giai đoạn kéo dài Tương tự trình sinh tổng hợp DNA, khác thành phần nucleotide có đường ribose có sợi đơn (sense) copy thu c sợi mRNA có trình tự b sung Quá trình tiến hành từ nhân tố TFIIF (hình 8.6) Đính nu vào đầu OH C3’ cđa ®êng ribose chuỗi mRNA sÏ kéo dài từ đầu 5’ 3’ vµ giải phóng hợp chất cao NDP c Giai đoạn kết thúc - Xảy trình tự kết thúc đặc thù (specific terminator sequence) phân tử DNA khuôn - hu hết sinh vật tiền nhân, tận mRNA có trình tự 5’UUUUUUA 3’, chứng tỏ trình tự 3’AAAAAAT 5’ DNA sợi sense chắn trình tự điều khiển trình kết thúc phiên mã - Ngoài cã số gen, dấu hiệu kết thúc cũn ũi hi phải có s tham gia thêm ca loại protein có tên rho, số khác cã thĨ khơng cần - Đối với sinh vật nhân thật hiểu biết chế điều khiển q trình cịn hạn chế, nhiên thường qu¸ trình phiờn mó tin n trc im tạo uụi poly (A) đoạn xa xy c ch có liên quan đến việc hình thành cấu trúc dạng kẹp tóc (hairloop structure) tiếp sau vùng giàu CG - Kết sinh trình phiên mã, xảy nhân tiền mRNA, muốn dịch mã tiền mRNA phải “chín trưởng thành” di chuyển tế bào chất (quá trình gọi maturation mRNA) 85 Hình 8.6 Cơ chế khởi động RNA polymerase nhờ nhân tố phiên mã TF a) Đầu tiên phức hợp TFIID ngắn vào hộp TATA qua tiểu đơn vị TBP b) Sau TFIID gắn ổn định phối hợp thªm với TFIIA c) Tiếp đến TFIIB v TFIIH kt hp để cựng tạo thành phc enzyme víi RNA polymerase TATA d) Lúc RNA polymerase II nhập vào phức hợp nhân tố phiên mã Cả phức hợp RNA polymerase II,TFIIE TFIIF định hình TFIIB đầu tụ tập carboxyl bọc TFIID (TFIID-bound CTD), kết lµ q trình phiên mã bắt đầu xÈy ra(e) d Quá trình trưởng thành tiền mRNA sinh vật nhân thật (maturation) - mRNA chín RNA sẵn sàng tiến hành dịch mã để tạo protein mRNA chín sinh từ tiền mRNA thơng qua số bước sau : 86 - Cắt bỏ số lượng lớn đoạn intron tiền mRNA tạo thnh mRNA thng nh hn đoạn DNA gen, ch gm đoạn exon - Gắn nhóm methyl guanosine (mRNA cap) vào đầu 5’ phần tử mRNA - Gắn trình tự dài khoảng 200 adenin nucleotide (poly A tail) vào đầu 3’ phân tử mRNA, trình xúc tác emzyme poly A polymerase - Hình thành nên phức hợp mRNA với phân tử protein đặc thù - Mỗi gen khác trải qua vài tất bước Không phải tất mRNA chứa đầu 5’ cap poly (A), nên khó xác định chức trình sau phiên mã Q trình cắt, ghép nối tạo mRNA chín - Cắt bỏ trình tự leader (leader sequence) đoạn khơng dịch mã tiền mRNA tính từ nu bắt đầu phiên mã đàu 5’ đến codon (dịch mã) - Cắt bỏ trình tự khơng mã hóa (noncoding sequence intervening sequence hay intron) chúng nằm đoạn mã hóa exon - Hầu hết gen sinh vật bậc cao chứa đoạn không mã hóa intron đoạn mã hố exon, số sinh vật nhân thật bậc thấp nấm men (yeast Neurospora) chứa vùng này, tiền mRNA chứa toàn vùng intron exon Các vùng cắt bỏ q trình chín mRNA Q trình cắt bỏ phải xảy xác sau việc gắn nối exon lại phải xác để đảm bảo codon exon n»m biên với intron đọc cách xác Như vậy, địi hỏi phải có dấu hiệu cắt xác, dấu hiệu trình tự nucleotide nằm intron nằm nơi tiếp nối exon với intron Có điểm chung nhiều đầu intron có chứa mét trình tự nucleotit sau: Exon (GT…intron…AG) exon - Thêm vào người ta phát trình tự cầu nối thú vị exon intron, trình tự giống mạch DNA sense tạo mRNA nhiều gen theo công thức sau: ….Exon …A64G73 ) – ( G100T100A68A68G84T63….intron… GPy74-87NC65A100G100) – (N….Exon - Trong exon trước có trình tự đến G73 tiếp đến trình tự nucleotide intron đến G100 cuối exon kế theo từ nucleotide N Số liệu 64, 73, 100… sau nu % tần suất bazơ vị trí tương ứng Ví dụ =100 tức lúc vị trí tất gen bazơ đó, N bazơ số nu cấu thành - Cầu nối khác gen tạo tRNA gen cấu trúc ty thể lạp thể Các gen có chế cắt nối khác chưa sáng tỏ 87 - Ngoài người ta cịn phát thấy có trình tự nucleotide ngắn nằm intron gen nhân gọi hộp TACTAAC, trình tự ổn định dễ biến đổi gen khác nhau, theo cơng thức Py80NPy80Py87Pu75A100Py95 Trong Adenin vị trí số hộp TACTAAC có tính ổn định cao, coi đóng vai trị quan trọng q trình cắt intron Trình tự cịn lại intron thường chiếm phần lớn hay biến đổi mạnh có trình tự bazơ ngẫu nhiên Kiểu cắt nối RNA Cã kiĨu c¾t nèi sau - Những intron tiền tRNA cắt xác enzyme endonuclease nối lại hoạt tính enzyme cắt nối đặc thù - Intron tiền mRNA nhân tiền rRNA Tetrachymena thermophila tự động cắt bỏ phản ứng tự hoạt phân tử RNA khơng khơng cần hoạt tính enzyme protein khác (hình 9.6) Hình 9.6 Sơ đồ mơ tả chế tự cắt bỏ intron tiền rRNA cuộn tròn sau cắt intron nhờ cộng nhân tố guanosine trình tự exon - Những intron tiền mRNA nhân cắt bỏ qua bước phản ứng tiến hành nhân tố phức hợp, Ribonucleo-protein gọi spliceosome Quá trình cắt ghép nối tiền mRNA xảy qua bước (hình 10.6) 88 - Bước cắt vị trí đầu 5’ intron (↓GT intron) hình thành nên cầu nối liên kết phosphodiester cacbon 5’ G vị trí cắt cacbon số 2’ nu A thuộc hộp PyPyPuAPy gần đầu 3’ intron Bước xẩy quan tử có tên gọi spliceosome tiến hành, trình cần lượng thu qua trình thủy phân ATP Spliceosome cấu trúc phức RNA protein nhân, RNA nhỏ gọi sn RNAs, cịn protein thuộc loại chưa xác định Các snRNA U1, U2, U4, U5 U6 chúng có chức tham gia vào trình cắt nối Đầu tiên U1 bọc lấy vị trí cắt đầu 5’ intron trước phản ứng cắt tiến hành Q trình nhận biết vị trí cắt liên quan đến việc ghép cặp bazơ, trình tự vị trí intron với trình tự bổ sung gần đầu 5’ snRNA U1 (hình 11.6) Hình 10.6 Sơ đồ hai bước cắt intron tiền mRNA (hnRNAs) Quá trình cắt xẩy spliceosome Bước cắt xác đầu 5’ intron sau hình thành nên liên kết 2’-5’ phosphodiester vị trí 5’ Guanosine điểm cắt với nu A bảo thủ nằm gần đầu 3’ intron Exon giữ lại chỗ nhờ thành phần spliceosome Bước 2, exon kết hợp với liên kết 3’-5’ phosphodiester thành hình dạng thịng lọng giaỉ phóng Hình 11.6 Sơ đồ biểu diễn vai trò protein ribonucleotit nhân nhỏ chứa RNA nhỏ (snRNA-containing snRNPs trình cắt bước intron tiền mRNA Bước protein U1 chứa snRNA bọc lấy cắt vị trí 5’ intron làm rời exon ra, sau U1, U2, U3, U4 U5 phối hợp với để tạo thành phức hợp vị trí cắt đầu 3’ intron cuộn intron lại thành vòng Bước phức hợp cắt đứt đầu 3’ nối exon lại Hình 12.6 Cấu trúc bậc snRNA U1 khả ghép cặp với trình tự đầu 5’ intron tiền mRNA nhân Trình tự 5’ intron (5’-GUAAGU-3’) bổ sung với trình tự gần đầu 5’ U1 snRNA Ký hiệu nu có m nu bị methyl hoá U1 snRNA chứa mũ trimethyl G gắn cạnh Am liên kết 5’-5’ triphosphate giống hầu hết mRNA sinh vật nhân thật khác 89 Tuy nhiên, tính đặc thù q trình bọc sn RNA với intron liên quan đến snRNA protein đặc thù khác với - Bước snRNA U2 bọc lấy vị trí A, hình thành lên cấu trúc lariat (dây thòng lọng) ë hình 12.6 Sau snRNA U5 bọc vào vị trí cắt đầu 3’, tiếp đến U4 U6 gắn vào phức hợp để tạo thành spliceosome hoàn chỉnh Khi vị trí đầu 5’ intron bị cắt bước U4 giải phóng khỏi spliceosome tạo exon có đầu 3’ G-OH, bước vị trí đầu 3’ intron bị cắt tạo intron tự hình thịng lọng Cuối exon kết đính lại với liên kết 5’-3’ phosphodiester, mRNA lúc sẵn sàng khỏi nhân qua lỗ màng nhân vào tế bào chất để thực trình dịch mã tạo protein V Đặc điểm trình sinh tổng hợp DNA RNA DNA -Xảy trình phân chia tế bào - Có tính ổn định cao, đảm bảo truyền đạt nguyên vẹn gen - Điều hòa gen bị chi phối - Gen sinh vật nhân thật chủ yếu nằm nhân tế bào, qu¸ trình phiên mà dịch mà xẩy nơi khác Phiên mà xẩy nhân, dịch mà xẩy tế bào chất - Phiờn mã khác loại sinh vật vỊ vÞ trÝ vµ thêi gian xÈy Ở sinh vật nhân thật DNA quấn quanh protein histone hình thành lên nucleosome, gói lại thành nhiễm sắc chất Nhiễm sắc chất ảnh hưởng mạnh đến khả tiếp cận DNA nhân tố phiên mã, máy phiên mã enzyme RNA polymerase RNA - Tổng hợp xẩy có biểu hoạt động điều hòa hoạt động gen - Liên quan đến tính đa dạng, biến động biểu tính trạng di truyền - Biểu điều hồ gen mức độ phiên mã giai đoạn q trình phiên mã chịu biến đổi - Gen sinh vật tiền nhân nằm tự tế bào chất, th«ng tin di truyền RNA vừa đợc phiên mà tham gia vào dịch mà tạo protein - DNA (gen) (phiên mã) RNA (dịch mã) protein tính trạng Ở sinh vật tiền nhân, mRNA không bị biến đổi, cịn sinh vật nhân chuẩn mRNA bị biến đổi t vic ct ni tiền RNA thành RNA chín, gn m đầu n thờm uụi polyA vào đầu Điểm chung trình tổng hợp dựa sở ghép cặp bổ sung bazơ enzyme DNA RNA polymerase tiến hành, bắt đầu việc nhận biết trình tự bazơ DNA, bọc lấy sau tiến hành hoạt động tổng hợp 90 ... terminator mRNA 5’-CCCAGCCCGCCTAATGAGCGGGCTTTTTTT -3 ’ 3’-GGGTCGGGCGGATTACTCGCCCGAAAAAAA-5’ 5’-CCCAGCCCGCCUAAUGAGCGGGCUUUUUUU -3 ’ 5’-CCCA G Hình thành cấu trúc kẹp tóc UUUUUUU -3 ’ C C G C G C G... protein V Đặc điểm trình sinh tổng hợp DNA RNA DNA -Xảy trình phân chia tế bào - Có tính ổn định cao, đảm bảo truyền đạt ngun vẹn gen - Điều hịa gen bị chi phối - Gen sinh vật nhân thật chủ yu... adenin nucleotide (poly A tail) vào đầu 3’ phân tử mRNA, trình xúc tác emzyme poly A polymerase - Hình thành nên phức hợp mRNA với phân tử protein đặc thù - Mỗi gen khác trải qua vài tất bước Không