Sinh học phân tử nhập môn - SiRNA - Gene Silencing

Chia sẻ: Trâu Quân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Như chúng ta đã biết trong tế bào có nhiều RNA khác nhau, mỗi loại đảm nhận một chức năng sinh học riêng biệt. Trong đó siARN thường được tạo ra từ các phân tử ARN sợi kép. RNA silencing là một thuật ngữ dùng để chỉ một hiện tượng gọi là " sự câm lặng” của RNA. Kể từ khi khám phá ra siRNA việc nghiên cứu cơ chế và ứng dụng RNA silencing được các nhà khoa học xem là "bước đột phá” trong ngành sinh học phân tử. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sinh học phân tử nhập môn - SiRNA - Gene Silencing

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Bài thuyết trình môn SINH HỌC PHÂN TỬ NHẬP MÔN Chuyên đề:
GVHD: Huỳnh Thanh Tùng Nhóm sinh viên thực hiện LỚP: 11SH03 HỌ & TÊN MSSV Lê Trung Tâm 08070697 Mai Toàn 08070712 Nguyễn Anh Hùng 08070630 Phan Thanh Đàn 08070668 Trương Thanh Trọng 08070719
M ỤC LỤC A.ĐẶT VẤN ĐỀ B.NỘI DUNG I. Giới thiệu II. Lịch sử nghiên cứu III. Bộ máy can thiệp IV. Thành tựu & Ứng dụng C. KẾT LUẬN
A. ĐẶT VẤN ĐỀ • Như chúng ta đã biết trong tế bào có nhiều RNA khác nhau, mỗi loại đảm nhận một chức năng sinh học riêng biệt. • Trong đó siARN thường được tạo ra từ các phân tử ARN sợi kép • RNA silencing là một thuật ngữ dùng để chỉ một hiện tượng gọi là " sự câm lặng” của RNA • Kể từ khi khám phá ra siRNA việc nghiên cứu cơ chế và ứng dụng RNA silencing được các nhà khoa học xem là "bước đột phá” trong ngành sinh học phân tử.
Một số thuật ngữ : • dsDNA : double strand DNA ( DNA mạch kép dài) • RISC : RNA – incluced silencing complex ( phức hệ tắt gene kích ứng bởi RNA) • Dicer : RNase III ( Một loại enzyme endonuclease ) • siRNA : small interfeing RNA ( RNA can thiệp kích thước nhỏ )
B. NỘI DUNG I. GiỚI THIỆU 1. Khái niệm siRNA “ siRNA ” là một hệ thống bên trong các tế bào sống , giúp kiểm soát được các gene đang hoạt động. “ siRNA ” là những đoạn RNA ngắn có thể ức chế sự biểu hiện của các gene có trình tự tương đồng với nó.
2. Vai trò • Bảo vệ tế bào chống lại gene ký sinh trùng, virut và các yếu tố di truyền vận động. • Giữ gìn NST và tăng cường phiên mã. • Điều hoà biểu hiện gene. • Có thể siRNA còn có nhiều chức năng khác mà con người chua khám phá ra hết, và sẽ được khám phá dần dần trong tương lai.
II. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU • Trong lịch sử, sự can thiệp RNA được biết đến với những tên gọi khác như : RNA silening , quelling, RNA inteference . . • siRNA được (Napoli, Vander và cộng sự ) phát hiện những năm dầu thâp niên 1990 và được công bố kết quả nghiên cứu trên các tạp chí khoa học quốc tế.
• Đến năm 1998, nhóm nghiên cứu Fire đã giải thích được điều nghịch lý này bằng những thí nghiệm trên tuyến trùng C. elegans. • Năm 2000, trên tạp chí khoa học cũng công bố việc phát hiện hiện tượng RNAi trên loài ruồi dấm ProSophila do nhóm nghiên cứu của Richard Cathew tiến hành.
• Năm 2001, lần đầu tiên RNAi được mô tả trong các tế bào động vật có vú ( Tuschl và cộng sự ). • Năm 2006 giải thưởng Nobel sinh lý và y học cho phát hiện cơ chế RNAi của 2 nhà bác học Mỹ là Andrew Fire (ĐH Stanford) và Craig Mello (ĐH Massachusetts)
2 nhà bác học Mỹ đạt giải thưởng Nobel Năm 2006 Andrew Z.Fire Craig C.Mello (ĐH Stanford) ( ĐH Massachusetts)
Thí nghiệm nghiên cứu
Quá trình nghiên cứu khám phá ra sự can thiệp RNA của Z.Fire và C.Mello • Andrew Fire và Craig Mello đã tiến hành nghiên cứu về cơ chế điều khiển biểu hiện gien ở giun tròn Caenorhabditis elegans(C.elegans.). • Hai ông đã thực hiện hàng loạt các thí ngiệm ngoạn mục nhằm kiểm tra kiểu hình ảnh hưởng của việc tiêm RNA vào bộ phận sinh dục của C.elegans.
Thí nghiệm nghiên cứu • Tiêm các phân tử mRNA mã hoá một protein cơ bắp ( sợi “ có nghĩa “ ) => không làm thay đổi hành vi của giun tròn. • Khi tiêm RNA “vô nghĩa” ( antisence RNA) cũng không tháy hiện tượng gì. • Tuy nhiên, khi Fire và Mello tiêm cả RNA “sence" và “antisence" vào cơ thể giun tròn, thấy giun co giật. • Các chuyển động tương tự cũng xảy ra ở những con giun hoàn toàn thiếu một gen chịu trách nhiêm tạo protein cơ bắp
Những suy luận từ kết quả thí nghiệm • RNA chuỗi đôi có thể làm các gen ngừng hoạt động (bất hoạt gen • Cơ chế can thiệp RNA này mang tính đặc trưng đối với gen mang mã di truyền giống với mã di truyền của phân tử RNA được tiêm vào. • Ngoài ra, cơ chế can thiệp RNA có thể lan giữa các tế bào và thậm chí được di truyền sang đời sau.
Ý nghĩa khoa học của công trình nghiên cứu • Công trình nghiên cứu này của hai nhà bác học Z.Fire và C.Mello đã được công bố trên tạp chí khoa học ngày 19/2/1998 . • Kết quả của nghiên cứu này vô cùng quan trọng : Cung cấp lời giải thích cho các hiện tượng nghiên cứu ở thực vật.: Phiên mã bổ nhiệm gen im lặng => làm sáng tỏ nhiều quan sát thí nghiệm mâu thuẫn và khó hiểu trong nhiều năm trước đây.
III. BỘ MÁY CAN THIỆP 1. siRNA : các thành phần tham gia : • dsRNA ( double strand RNA – RNA sợi đôi ) : là những đoạn RNA dài mạch kép có trình tự bỗ sung với gene đích ( target RNA ). • Dicer : là một loại enzyme chịu trách nhiệm hoàn thiện sợi dsRNA.
• Phức hệ RISC (RNA – incluced silencing complex) : Phức hệ gắng gene kích ứng bởi RNA • siRNA (small interfeing RNA ) : là RNA can thiệp kích thước nhỏ được tạo ra từ dsRNA 2.Con đường hình thành siRNA • Quá trình hình thành siRNA diễn ra ở tế bào ch ất (cytoplasma ) • Khi dsRNA vaò tế baò , nó bị Dicer ( 1 loai ̣ enzyme căt́ RNA mach ̣ keṕ ) căt́ thanh ̀ những đoan ̣ ngăń goị là siRNA (small interfering RNA).
Sự khác nhau giữa siRNA và miRNA siRNA miRNA RNA mạch kép Tiền miRNA(Pre- Nguồn gốc (dsRNA ) có miRNA) có cấu trúc cấu trúc là dạng thân vòng ( steen- chuỗi xoắn loop ) kép. Vị trí hình Xảy ra ở ngoài Gồm 2 quá trình trong thành tế bào chất nhân và ngoài tế bào chất.
Cơ chế làm tắt gene bởi siRNA • Cơ chế tắt gene bởi siRNA có hiệu quả rất cao, chỉ cần một lượng nhỏ siRNA được đưa vào tế bào cố thể đủ để làm tắt hoàn toàn sự biểu hiện của một gene nào đó ( vốn có rất nhiều bản sao trong cơ thể đa bào).