PHIÊN MÃ ARN
GV: Nguyễn Thị Ngọc Yến
MỤC TIÊU
Tế b{o nh}n nguyên thủy Tế b{o nh}n thật
Nêu định nghĩa về m~ di truyền Nguyên tắc chung của qu| trình phiên m~
Nắm c|c đặc trưng của sự phiên m~ ngược ở
retrovirus
PHIÊN MÃ
ADN mang thông tin di truyền, nhưng protein
quyết định chức năng sinh học tế b{o
ADN qui định trình tự aa của protein nhưng
không trực tiếp tạo ra protein, m{ thông qua
Qu| trình truyền thông tin từ ADN sang ARN
ARN
được gọi l{ phiên mã
PHIÊN MÃ
NGUYÊN TẮC CHUNG
Phiên m~ bất đối xứng: chỉ 1 mạch của ph}n tử
ADN dùng l{m khuôn tổng hợp ARN • ARN sẽ có trình tự bổ sung sợi khuôn • ~ cùng trình tự sợi không phiên m~
ARN luôn được tổng hợp theo hướng 5’3’
trên sợi ARN
NGUYÊN TẮC CHUNG
3 giai đoạn: Khởi đầu: ARN polymerase bám vào promoter
Kéo dài: ARN pol đọc trình tự m~ hóa trên sợi
trên ADN, di chuyển theo 3’5’ trên ADN khuôn để ARN được tổng hợp theo hướng 5’3’ ARN pol cắt đứt c|c liên kết hydro t|ch mạch
khuôn, thêm các ribonucleotid ATP, GTP, UTP, CTP v{o (nguyên tắc bổ sung) v{ kéo d{i chuỗi ARN. Mg2+ hoặc Mn2+ làm co-factor
Kết thúc: khi đọc qua dấu kết thúc
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Khởi đầu: cần promoter Promoter: l{ trình tự khởi đầu cho phép ARN polymerase gắn v{o để khởi động phiên m~
Hộp TATA (TATAAT): base trung tâm là – 10 Trình tự TTGACA: base trung tâm – 35
Gồm 2 trình tự:
PHIÊN MÃ Ở E.coli
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Khởi đầu: ARN polymerase gắn v{o promoter ở vùng -35 và - 10, nhưng chỉ bắt đầu tổng hợp mARN từ dấu
xuất ph|t (TAC) sau chỗ b|m về phía đầu 5’ Cắt liên kết hydro trên ADN th|o xoắn cục bộ
Promoter
TAC
Bắt đầu phiên mã
ARN polymerase
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Nối d{i: ARN pol không có hoạt tính sửa lỗi
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Kết thúc ADN nhập v{ xoắn lại ARN v{ ARN polymerase t|ch khỏi ADN (một số ARN phải trải qua qu| trình biến đổi hậu
phiên mã)
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Kết thúc
PHIÊN MÃ Ở E.coli
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Đặc điểm 1 loại ARN polymerase tổng hợp tất cả ARN mARN: polycistron
PHIÊN MÃ Ở E.coli
Đặc điểm Phiên m~ v{ dịch m~ xảy ra đồng thời
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Xảy ra trong nh}n Nhiều loại enzym ARN polymerase ARN polymerase I rARN ARN polymerase II mARN ARN polymerase III tARN, snARN,
scARN, 5S rARN
Cơ chế tương tự TB nh}n nguyên thủy, nhưng phức tạp hơn: sau phiên m~, c|c ARN ở dạng pre-ARN v{ được biến đổi trước khi sử dụng
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Cấu trúc gen eukaryot: gen gi|n đoạn Gen m~ hóa mARN: c|c đoạn exon (m~ hóa
protein) v{ intron (không m~ hóa) xen kẽ nhau Bản phiên m~ l{ pre-mARN qua biến đổi, loại
intron tạo ARN trưởng th{nh
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase I C|c gen tổng hợp rARN thường l{ c|c gen
được sao chép mạnh nhất trong tb nhu cầu ribosom cao (50% ARN tb)
Gen rARN xếp th{nh cụm, mỗi cụm có thể hơn
200 bản sao
Phiên mã pre-rARN biến đổi hậu phiên m~
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase II
Gen mã hóa mARN Đa dạng Ít bản sao v{ mỗi gen hầu như chỉ m~ hóa cho một
loại protein
mARN phiên m~ từ gen thường chứa thông
tin của 1 gen (monocistron)
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase II
Gen
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase II
Hộp TATA (TATAAT): vị trí – 25 định hướng
Promoter
cho enzym phiên mã
Hộp CAAT (GGCAATCT): vị trí -80 Hộp GC (GGGCCGGG): vị trí thay đổi
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase II Sau phiên mã pre-mARN Gắn chóp đầu 5’ Đuôi polyA đầu 3’ Cắt nối: loại intron, nối exon mARN: monocistron
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Phiên mã do ARN polymerase III rARN 5S tARN snARN scARN
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Gen còn có chứa c|c trình tự hỗ trợ phiên m~ Enhancer: kích thích phiên m~ mạnh Silencer: cản trở khởi đầu
Tóm tắt phiên m~ TBNT Mỗi loại ARN polymerase I, II, III chịu tr|ch
Sản phẩm phiên m~ l{ pre-ARN phải qua biến
nhiệm phiên m~ c|c ARN kh|c nhau
đổi trước khi sử dụng
PHIÊN MÃ TB NHÂN THẬT
Tóm tắt phiên m~ TBNT
Gắn chóp đầu 5’ Đuôi polyA đầu 3’ Cắt loại intron, nối exon tạo mARN trưởng
Riêng với mARN Chứa thông tin 1 gen (monocistron) Sau phiên mã:
thành
PHIÊN MÃ NGƯỢC Retrovirus
Vật liệu di truyền l{ ARN, ví dụ: HIV Tổng hợp ADN từ khuôn mẫu ARN = enzym
phiên m~ ngược (reverse transcriptase)
MỒI l{ một tARN của tế b{o chủ, gắn v{o đầu
Sau khi chuỗi lai ARN – cADN hình thành, ARN
3’ của retrovirus
Mạch ADN đơn n{y được dùng l{m khuôn
virus sẽ bị hủy bởi RNaseH
tổng hợp chuỗi kép ADN. Chuỗi kép n{y sẽ tích
hợp v{o ADN ký chủ
MÃ DI TRUYỀN
Đơn vị m~ hóa (codon) gồm 3 nucleotid m~
hóa cho 1 acid amin
Có 4 loại base A, G, U, C 64 codon 3 codon UAA, UAG, UGA không mã hóa: codon
Tính “suy tho|i”: 1 aa có nhiều codon m~ hóa
kết thúc
codon đồng nghĩa, trừ methionin v{ tryptophan
MÃ DI TRUYỀN
Ghi chú
Trừ mARN proka, all ARN còn lại đều qua giai
đoạn biến đổi hậu phiên m~
Euka: ARN pol I ở hạch nh}n, II v{ III ở dịch
nhân
Trình tự nhận biết stop phiên m~ euka l{
AAUAAA trên ARN ở đầu 3’, endonuclease cắt chuỗi ARN ở vị trí nằm sau đó 10-30 base, sau đó gắn đuôi polyA 100-200 nu
Intron: đệm/ cắt nối có chọn lọc tạo c|c mARN
trưởng th{nh # v{ dịch m~ th{nh pro #
