- Đặc điểm mARN - Hoàn thiện mARN - Đọc sửa mARN Cấu trúc mARN prokaryot 3’ 5’ Vùng 5’ UTR Vùng dịch mã Vùng 3’ UTR Cấu trúc mARN Eukaryot Tiền mARN 5’ Exon 3’ Intron Exon Intron Exon mARN trưởng thành 7mG AAAAAAAAAAA 3’ UTR A Vïng m· ho¸ UTR Bộ ba mở đầu Bộ ba kết thúc UTR 5UTR thờng chứa vị trí liên kÕt víi ribosom • Có chiều dài khác cã thể dài từ 100 đến 1000 nucleotit Cú thể vị trí tương tác số protein có chức kìm hãm q trình dịch mã 3’ UTR • Quy định tính bền vững mARN hiệu suất dịch mã • Ở số mARN đầu có cấu trúc kẹp tóc • Là vị trí tương tác protein nhằm bảo vệ mARN khỏi nuclease Hồn thiện mARN • Lắp mũ m7G • Gắn poliA • Cắt bỏ intron nối exon Quá trình biến đổi tiền mARN pre-mRNA exon M7 G intron cap mRNA exon AAAAAAA200 RNA splicing M7 AAAAAAA200 G nhân Sự vận chuyển Tế bào chất M7 poly(A) tail AAAAAAA200 G ribosomes protein Lắp mũ • Bước thực sau enzym ARNpolimerase II • tổng hợp đoạn tiền mARN dài khoảng 20-30 Gắn thêm nucleotit bị cải biến 7-methylguanosin (7-mG) - Mũ gắn nhờ: + Enzym guanyltransferase: nối GTP với nucleotit mARN liên kết triphotphat 5’-5’ + Enzym methyl trasferase gắn nhóm –CH3 vào nitơ số vòng guanin, đồng thời gắn thêm vào nhóm 2’OH đường ribose nucleotit Mũ 7-mG 5’-5’triphophat Các chức mũ – Bảo vệ đầu 5’ mARN khỏi bị phân hủy exonuclease tế bào chất – Làm tín hiệu cho ribosom nhận biết điểm khởi đầu phân tử mARN – Tăng cường khả dịch mã mARN – Góp phần vận chuyển mARN khỏi tế bào chất – Tăng hiệu cắt nối mARN Các phân tử mARN hoàn thiện theo cách khác • Tiền mARN hoàn thiện nhiều cách khác để tạo nhiều loại phân tử mARN hoàn chỉnh khác trước sử dụng làm khuôn tạo thành protein Tiền mARN Exon Exon Exon Exon Exon Exon Exon Cắt nối Exon - Ngồi ra, việc tồn tín hiệu adenin hố trình tự dài ngắn khác tiền mARN dẫn đến tạo thành phân tử mARN có độ dài ngắn khác đầu 3’ XEM LẠi Poly A Exon Exon Exon Exon Exon Exon Cắt bỏ Exon Poly A Khả tự cắt bỏ intron khỏi mARN • Ngồi phản ứng cắt bỏ intron trên, số phân tử tiền mARN ty thể lục lạp có khả tự loại intron nối exon mà khơng cần snRNP protein Gồm có nhóm khác tuỳ thuộc vào cách thức xảy phản ứng intron nhóm intron nhóm Intron nhóm - Điều kiện: phân tử mARN nuceotit G có nhóm OH vị trí 3’ - Cơ chế cắt- nối: Sự có mặt G dạng dẫn đến việc cắt biên giới 5’ exon-intron, đồng thời G gắn vào đầu intron vừa giải phóng (bằng việc chuyển liên kết photphat từ đường sang đường mà không ảnh hưởng đến liên kết photphodieste) Đầu tự 3’OH exon tương tác với nơi tiếp giáp 3’ intron-exon Tiếp theo exon nối với intron tồn dạng cấu trúc vòng, cấu trúc sau chuyển sang dạng thẳng Intron nhóm - Điều kiện: Các intron chứa GU đầu 5’ Các đoạn - nucleotit intron tương tác tạo cặp với Sự thay đổi cấu trúc làm cho phân tử mARN có khả tự xúc tác cho phản ứng cắt bỏ đoạn nucleotit Cơ chế tự cắt: xảy tương tự phản ửng đòi hỏi xúc tác snRNP Nhưng phản ứng cắt khơng có tham gia yếu tố thân tiền mARN Vận chuyển mARN trưởng thành từ nhân tế bào chất - Khi mARN lắp mũ m7G, gắn poliA cắt bỏ intron chúng sẵn sàng cho vận chuyển từ nhân tế bào chất với tham gia protein exportin - Khi ARN liên kết với phức spliceosome khơng thể qua siêu lỗ màng nhân Một tế bào chất, số protein bị tách sau quay trở lại nhân cho chu trình vận chuyển mARN khác Một số protein khác lại mARN để kích thích dịch mã Độ bền vững mARN • Trong tế bào vi khuẩn, phân tử mARN bị phân • huỷ nhanh (3-5phút) Trong tế bào eukaryto, phân tử mARN bền vững (khoảng 10 giờ) Tuy nhiên có mARN phân huỷ nhanh (30 phút hơn), thường mARN mã hố cho protein làm nhiệm vụ điều khiển hoạt động gen Các phân tử ARNm eucaryot bền chúng mang đoạn nucleotide đặc biệt đầu 3’ kích thích phân hủy ARNm Phản ứng đọc sửa mARN • Xảy tế bào chất • Các nu số ARNm bị loại bỏ bị thay thêm số nu Trình tự nu ARNm khác với gen mà từ phiên mã • Được thực nhờ ARN phụ trợ (ARNg) Đầu 5’ chúng tạo liên kết với ARNm cần sửa, đầu 3’ mang đuôi poly U, U chuyển trực tiếp từ đuôi sang ARNm Quá trình đọc sửa xảy từ đầu 3’ Phản ứng đọc sửa mARN • Được phát ARNm mã cho protein ty thể trùng mũi khoan, mang thêm vài U khác với trình tự gen • Hầu hết mARN ty thể tế bào thực vật trải qua phản ứng đọc sửa mARN cách thay C U • Ở động vật, phản ứng đọc sửa xảy Trường hợp gen apolipo-protein B, gen đơn genome người Hình: Thay đổi thơng tin di truyền phân tử mARN gen apo- B chế đọc sửa ARN Ở ruột, gan Ở ruột Xin cảm ơn! .. .Cấu trúc mARN prokaryot 3’ 5’ Vùng 5’ UTR Vùng dịch mã Vùng 3’ UTR Cấu trúc mARN Eukaryot Tiền mARN 5’ Exon 3’ Intron Exon Intron Exon mARN trưởng thành 7mG AAAAAAAAAAA... 3’ UTR • Quy định tính bền vững mARN hiệu suất dịch mã • Ở số mARN đầu có cấu trúc kẹp tóc • Là vị trí tương tác protein nhằm bảo vệ mARN khỏi nuclease Hoàn thiện mARN • Lắp mũ m7G • Gắn poliA... chỉnh liên kết với mARN, phân tử mARN cắt vị trí 5’-CA-3’ mARN có đầu 3’ tự gắn Chức PolyA • Tăng thời gian tồn tại, tính ổn định mARN • Tăng khả dịch mã mARN • Bảo vệ đầu 3’ mARN khỏi exonuclease