Gene và quá trình sinh tổng hợp protein

179 Chương Gene Quá trình Sinh tổng hợp Protein Gene, đơn vị thông tin truyền từ cha mẹ cho cái, khái niệm then chốt di truyền học Nói đến gene tức nói đến DNA quan hệ với RNA protein dạng sơ đồ sau đây, gọi Lý thuyết trung tâm (Central Dogma) Sinh học Phân tử (hình 6.1) Trong sợi đơn DNA dùng làm khuôn cho tái (replication; xét Tái chương 5) Mặt khác, đọan xác định (tức gene) có Phiên mã thể làm khuôn cho tổng hợp RNA trình gọi phiên mã (transcription) Đến Dịch mã lượt, phân tử RNA lại làm khuôn cho tổng hợp chuỗi polypeptide mà từ tạo thành protein; trình Hình 6.1 Lý thuyết trung tâm Sinh học Phân tử gọi dịch mã (translation), b i chuyển thơng tin dạng nucleotide thành sản phẩm xây dựng amino acid Hai trình sau coi hai giai đọan biểu gene mã hóa protein (protein coding gene) Thực ra, biểu gene chịu kiểm soát nhiều cấp độ khác (chương 7) Trong chương này, tìm hiểu phát triển khái niệm gene, cấu trúc chức protein - sản phẩm gene, chất mã di truyền, trình phiên mã dịch mã I Sự phát triển khái niệm gene Các quan niệm Mendel Morgan gene Mendel ngư i nêu lên định nghĩa gene năm 1865 (thuật ngữ Johannsen đưa năm 1909) Theo đó, gene đơn vị di truyền tồn dạng hạt riêng biệt, xác định tính trạng cụ thể cặp tính trạng tương phản Đây suy luận túy, khơng có s vật chất đặc thù Quan niệm xác s vật chất chức gene nảy 180 sinh từ nhiều nguồn nghiên cứu độc lập suốt 50 năm đầu kỷ XX Trư ng phái Morgan sau xác định gene nằm nhiễm sắc thể đề xuất phương pháp lập đồ gene tái tổ hợp, khăng định gene đơn vị s không chia nhỏ vật chất di truyền cấu trúc lẫn chức năng; chúng liên kết với theo kiểu thẳng hàng nhiễm sắc thể Giả thuyết gene - enzyme Beadle Tatum Một hướng nghiên cứu khác tập trung vào phương diện chức sinh hóa gene Năm 1902, Archibald Garrod gợi ý rối lạn chuyển hóa alkapton niệu (alcaptonuria) bắt nguồn từ sai hỏng enzyme đặc thù di truyền theo kiểu lặn nhiễm sắc thể thư ng, mà ông gọi sai sót chuyển hóa bẩm sinh Đến năm 1941, Beadle Tatum làm sáng tỏ ý tư ng thí nghiệm gây đột biến tia X Neurosporora Để giải thích tổn thương sinh hóa đặc thù đột biến, họ đề xuất "giả thuyết gene - enzyme" tiếng; xem mơ hình chức gene, m đư ng cho đ i di truyền sinh hóa Về sau, quan niệm "một gene - enzyme" m rộng thành "một gene - protein", tiếp tục xác hóa mệnh đề "một gene - polypeptide" Thật vậy, từ Avery đồng chứng minh DNA vật chất mang thông tin di truyền vào năm 1944, đặc biệt sau Watson Crick khám phá cấu trúc phân tử DNA năm 1953, quan niệm gene không ngừng phát triển xác hóa Về mặt cấu trúc, gene đoạn xác định gene (DNA hầu hết sinh vật RNA vài virus) Về phương diện chức năng, rõ, khơng phải gene mã hóa enzyme mà số mã hóa polypeptide với chức khác nhau, số mã hóa phân tử RNA chức RNA ribosome (rRNA) RNA vận chuyển (tRNA) Hơn nữa, thơng tin gene sử dụng cách có chọn lọc để sinh nhiều loại sản phẩm (các gene phân đoạn) Trước tiên, ta tìm hiểu cơng trình nghiên cứu Benzer cấu trúc tinh vi gene Quan niệm Benzer đơn vị cấu trúc chức di truyền Các cơng trình nghiên cứu Seymour Benzer (từ 1957 đến 1961) tái tổ hợp phage T4 cho thấy rằng, gene theo quan niệm Morgan chia nhỏ thành đơn vị nhỏ Ông đưa thuật ngữ muton, recon cistron để định nghĩa đơn vị không chia nhỏ tương ứng đột biến, tái tổ hợp chức Bằng cách lai thể đột biến gene có nguồn gốc độc lập cho lây nhiễm phage, làm xuất phage kiểu dại Điều xảy b i 181 tái tổ hợp bên gene (intragenic recombination), phần nhỏ riêng biệt gene bị đột biến Điều chứng tỏ gene bị phân chia thành đơn vị nhỏ thông qua tái tổ hợp dột biến Tuy nhiên, kích thước muton recon coi tương đương với cặp nucleotide, ngày tự thân hai đơn vị không giá trị sử dụng Thuật ngữ cistron Benzer có nghĩa đơn vị chức di truyền khơng chia nhỏ Điều xác định phân tích bổ sung (complementation analysis), gene mà cụ thể sản phẩm trắc nghiệm khả bù đắp cho đột biến gene tương đồng tế bào Sự bổ sung liên tiếp làm phục hồi kiểu hình dại cistron ‫׀‬ cistron ‫׀‬ ō ō S I P cistron ‫׀‬ ‫׀‬ Kiểu dại (a) cistron ‫ ׀‬X S (c) S (b) ‫׀‬ ŋ cistron ‫׀‬ ō I ‫׀‬ cistron ‫׀‬ ō ō I P Kiểu dại ‫׀‬ cistron ‫׀‬ ō ‫׀‬ ‫׀‬ S biến ‫׀‬ X ‫׀‬ (d) ‫׀‬ X P Kiểu dại X X cistron ‫ ׀‬X ‫׀‬ ‫׀‬ ‫׀‬ ‫׀‬ ŋ Thể đột ‫׀‬ Hình 6.2 Sơ đồ minh họa trắc nghiệm cis-trans: (a) đư ng chuyển hóa bình thư ng; (b) trắc nghiệm cis; (c) (d) trắc nghiệm trans Chú thích: S-cơ chất (subtrate); I- sản phẩm trung gian (intermediate); P- sản phẩm cuối (product), sắc tố đặc trưng cho kiểu hình dại; mũi tên (ō) enzyme sản phẩm sinh từ cistron cistron Cơ s phân tích bổ sung trắc nghiệm cis-trans (cis-trans test), mà từ nảy sinh thuật ngữ cistron, cặp đột biến bắt nguồn độc lập xét cấu hình cis (đều) trans (lệch) Trắc nghiệm cis dùng làm đối chứng, hai đột biến có mặt gene gene phải kiểu dại hai locus sinh sản phẩm gene bình thư ng, cho kiểu hình dại (hình 6.2b) Trắc nghiệm trans phép thử bổ sung xác định gới hạn đơn vị chức Nếu đột biến nằm gene khác nhau, chúng có mặt cấu hình trans, gene bổ sung sản phẩm 182 mà gene khơng tạo Khi có đủ tất sản phẩm gene cần thiết tế bào kiểu dại (hình 6.2c), nghĩa có bổ sung dương tính (positive complementation) Nếu hai đột biến thuộc gene, chúng có mặt cấu hình trans, gene mang đột biến gene khơng có sản phẩm hoạt động chức tạo tế bào, nghĩa khơng có bổ sung (hình 6.2d) Sự phân tích bổ sung vi khuẩn nấm men bia gene cistron, nghĩa gene định nghĩa đơn vị chức Phương pháp tỏ hữu ích cho việc khẳng định chức gene, xác định số lượng trật tự hoạt động gene đư ng chuyển hóa Vậy cistron gì? Cistron đoạn xác định DNA (hay gene nói chung) mang thơng tin cấu trúc polypeptide cụ thể mà giới hạn xác định trắc nghiệm cis-trans Kích thước trung bình cistron 1.200 cặp base Như vậy, cistron gene cấu trúc theo nghĩa hẹp hay gene mã hóa protein Một cách tương đối, theo nghĩa rộng, định nghĩa gene đọan xác định gene mã hóa thơng tin polypeptid phân tử RNA chức (như tRNA, rRNA ) Tuy vậy, định nghĩa bao gồm đầy đủ chức cấu trúc gene toàn sinh giới, b i chiến lược cho biểu hện gene tổ chức gene vi khuẩn eukaryote khác Mối quan hệ gene - cistron prokaryote eukaryote 4.1 Sự tương đương gene - cistron gene đơn giản prokaryote eukaryote bậc thấp, thư ng có mối quan hệ đơn giản gene sản phẩm nó.Trong hầu hết trư ng hợp, có tương ứng gene - sản phẩm, đồng tuyến tính gene chuỗi polypeptide Ch.Yanofsky xác nhận năm 1961 Vì sinh vật này, gene cistron tương đương: gene đơn vị chức di truyền, mang thông tin di truyền biểu trọn vẹn (a) (b) Hình 6.3 (a) vi khuẩn, gene thư ng xếp operon phiên mã thành phân tử mRNA đa cistron (b) eukaryote, gene tồn t i riêng biệt d ng đơn cistron 183 Cũng cần lưu ý rằng, vi khuẩn, gene đồng nghĩa với vùng mã hóa hay khung đọc m (open reading frame = ORF), eukaryote đồng nghĩa với đơn vị phiên mã (transcription unit) Đó gene vi khuẩn thư ng xếp operon (chương 7), có nhiều sản phẩm dịch mã từ mRNA đa cistron (polycistronic mRNA; hình 6.3a) Trái lại, eukaryote, hầu hết gene phiên mã dạng mRNA đơn cistron (monocistronic mRNA; hình 6.3b) 4.2 Sự không tương đương gene - cistron gene phức tạp gene eukaryote bậc cao, thư ng thư ng có mối quan hệ phức tạp gene sản phẩm (hình 6.4) Hầu hết gene eukaryote bậc cao có chứa intron (intervening sequences), tức đoạn không mã hóa protein, nằm xen exon (expressed sequences), đoạn mã hóa protein Các gene gọi gene phân đoạn (split gene) hay gene đứt quãng (interrupted gene); phát lần b i Phillip Sharp vào năm 1977 (hình 6.4) (a) (b) (c) Hình 6.4 nh hiển vi điện tử hình mơ việc sử dụng vật dị mRNA tế bào chất có đánh dấu để phát gene phân đo n (a b); mô t vắn tắt tổng hợp pre-mRNA cắt bỏ intron để t o mRNA trư ng thành từ gene phân đo n có chứa hai intron (c) Các khám phá sau cho thấy kiện rắc rối nẩy sinh gene phân đoạn này, chỗ: thông tin gene sử dụng cách chọn lọc để sinh nhiều sản phẩm khác nhau, gọi cắt-nối có chọn lọc (alternative splicing) v.v Các sản phẩm có quan hệ cấu trúc (ví dụ, calcitonin/CGRP) thư ng có chức khác Vì lẽ đó, cistron xem tương đương với exon gene eukaryote, gene phân đoạn xem chuỗi cistron gối (Twyman 1998) Ngoài ra, có vài trư ng hợp cần tới hai gene để sinh sản phẩm mRNA đơn thông qua kiểu cắt-nối chéo (trans-splicing) 184 biên tập RNA (RNA editing) Chẳng hạn, khám phá cho thấy glucose 6-phosphate dehydrogenase enzyme có mặt tế bào hồng cầu ngư i; bao gồm hai dạng nhỏ/thứ yếu lớn/chính yếu (minor and major form); dạng đầu có trình tự amino acid thuộc gene nhiễm sắc thể X; dạng sau gồm hai peptide mã hóa từ thơng tin hai nhiễm sắc thể, amino acid đoạn 1-53 mã hóa nhiễm sắc thể số amino acid đoạn 54-479 mã hóa nhiễm sắc thể X (theo McClean 1998) Tất trư ng hợp nói lên điều rằng, để đưa định nghĩa xác gene khơng đơn giản tý Tuy nhiên, nhìn tồn cục khái niệm thống bật là, tất sinh vật từ vi khuẩn E coli ngư i có chung hệ thống mật mã di truyền có chung phương thức 'chuyển tải' thông tin gene thành protein 4.3 Các thành phần cấu trúc tổ chức gene Tổ chức gene bao gồm vùng riêng biệt với chức đặc thù (Bảng 6.1; theo Twyman 1998, có sửa đổi) B ng 6.1 Các thuật ngữ dùng để phần chức gene Thuật ngữ Allele Cistron Vùng mã hóa, khung đọc m (ORF) Gene phân đoạn Gene Locus gene Operon Pseudogene Đoạn đệm Định nghĩa Một biến thể trình tự gene (hoặc marker di truyền khác, ví dụ: trình tự RFLP, VNTR) Một đơn vị chức di truyền, vùng DNA mã hóa sản phẩm đặc thù Một vùng DNA dịch mã thành protein vi khuẩn, mộ gene eukaryote, vùng mã hóa bị gián đọan b i intron Một gene mã hóa protein gồm đoạn khơng mã hóa (intron) nằm xen kẻ đoạm mã hóa (exon) vi khuẩn, đơn vị chức di truyền mã hóa polypeptide riêng phân tử RNA eukaryote, đơn vị phiên mã mã hóa hay nhiều sản phẩm đóng góp vào sản phẩm Vị trí gene nhiễm sắc thể, kể yếu tố điều hòa kề bên Thuật ngữ locus dùng theo cách riêng để vị trí gene-marker bất kỳ, yếu tố điều hòa, kh i điểm tái bản, v.v Một locus vi khuẩn có chứa nhiều gene (mà phiên mã polycistron đơn) yếu tố điều hòa chung chúng Một trình tự khơng hoạt động chức vốn có cấu trúc tương tự gene hoạt động chức Bất kỳ phần đơn vị phiên mã gene RNA 185 phiên mã Đơn vị phiên mã, vùng phiên mã Vùng không dịch mã (UTR) Gene bị phân chia (divided gene) hay operon gene RNA bị loại bỏ tạo phân tử RNA trư ng thành Một vùng DNA phiên mã thành RNA eukaryote, gene vi khuẩn, bao quát nhiều gene Bất kỳ phần đơn vị phiên mã mà không dịch thành protein Các UTR kề bên vùng mã hóa hay operon gọi UTR 5' 3' Một gene phân đọan với exon locus riêng biệt phiên mã riêng rẽ khâu nối lại b i cắt-nối chéo Thực cách gọi sai locus phải coi gene riêng locus nào, vùng DNA phiên mã gọi đơn vị phiên mã (transcription unit) Như đề cập, prokaryote, đơn vị phiên mã gồm nhiều gene; eukaryote, đơn vị phiên mã bao gi tương đương với gene đơn Hình 6.5 Cấu trúc điển hình gene eukaryote Đối với gene mã hóa protein, rõ ràng có tách biệt vùng dịch mã thành chuỗi polypeptide vùng không dịch mã vi khuẩn, vùng dịch mã khung đọc m (ORF), gene phân cách đoạn đệm (spacer) gọi vùng khơng mã hóa bên (internal noncoding region) Các gene nằm hai đầu operon kèm b i vùng khơng mã hóa có tên vùng không dịch mã 5' (5' untranslated region = 5' UTR) hay đoạn dẫn đầu (leader sequence) vùng không dịch mã 3' (3' UTR) hay đoạn kéo sau (trailer sequence) Về chất, chúng đoạn điều hịa; chẳng hạn, vùng 5'UTR kiểm sốt bám vào ribosome, cịn vùng 3'UTR thư ng đóng vai trị quan trọng ổn định mRNA gene eukaryote, vùng mã hóa kèm b i vùng UTR điều hòa, hai vùng UTR 5' 3' khung đọc m bị gián đoạn b i đoạn khơng mã hóa (tức intron) mà chúng cắt bỏ trước xuất mRNA trư ng thành khỏi nhân Như thế, đoạn mà rốt bị loại bỏ khỏi pre-RNA gọi đoạn đệm phiên mã (transcribed spacer) Cấu trúc điển hình gene mã hóa protein prokaryote eukaryote tương ứng hình 6.3a hình 6.5 186 II Cấu trúc chức protein Cấu trúc protein Các protein polymer sinh học cấu tạo amino acid nối kết với liên kết peptide Có 20 loại L-α-amino acid phát protein tế bào (hình 6.6) Về cấu trúc, nói chung, amino acid gồm có nguyên tử carbon alpha (Cα) vị trí A B C D Hình 6.6 Hai mươi lo i amino acid phát protein, với bốn nhóm: A Các amino acid có chuỗi bên tích điện dương (3 bên trái) âm (2 bên phải); B Các amino acid có chuỗi bên khơng tích điện; C Các trư ng hợp đặc biệt; D Các amino acid có chuỗi bên kỵ nước 187 trung tâm, đính xung quanh nhóm amin (-NH2), nhóm carboxyl (-COOH), nguyên tử hydro (-H) gốc R hay chuỗi bên đặc trưng cho loại amino acid (hình 6.7a) Khi trạng thái dung dịch, nhóm amin carboxyl thư ng phân ly thành trạng thái ion, tương ứng +H3N- -COO− Hai amino acid nối với liên kết peptide (−C−N−) nhóm carboxyl amino acid với nhóm amin amino acid loại trừ phân tử nước; amino acid kết nối với tạo thành chuỗi gồm nhiều amino acid, thư ng gọi polypeptide (hình 6.7b) Mỗi chuỗi polypeptide ln ln có chiều xác định +H3N Ō COO− (do tác dụng enzyme peptydyltransferase) đặc trưng số lượng, thành phần chủ yếu trình tự xếp amino acid (hay gọi cấu trúc sơ cấp, cấu trúc quan trọng tất protein gene quy định) (a) (b) Hình 6.7 (a) Cấu trúc chung amino acid; (b) hình thành chuỗi polypeptide, cấu trúc sơ cấp tất c protein Có bốn mức độ cấu trúc protein trình bày hình 6.8 Trật tự xếp thẳng hàng amino acid tạo thành cấu trúc bậc I (primary structure) protein Cách thức amino acid tương tác với amino acid lân cận mối liên kết hydro hình thành nên cấu trúc bâc II (secondary structure) protein; hai dạng phổ biến cấu trúc bậc II là: chuỗi xoắn alpha (α-helix) beta (β-pleated sheet) Cịn hình dáng khơng gian ba chiều chuỗi polypeptide cấu trúc bậc III (tertiary structure) nó; hầu hết protein lấy dạng mà ta gọi hình cầu (globular) Và nhiều protein có cấu trúc gồm hai nhiều polypeptid hợp protein phức tạp, gọi cấu trúc bậc IV (quaternary structure) Đây mức cấu trúc cao protein; chúng thư ng chứa nhiều vùng cấu trúc cuộn chặt gọi domain, hemoglobin kháng thể (xem hình 6.9) Chức protein Nói chung, protein hợp chất hữu làm nên sống với chức thiết yếu khác sau đây: (i) Các protein thành phần cấu tạo s tế bào, bao gồm 188 màng tế bào, bào quan, máy di truyền chúng Đó protein dạng sợi làm thành quan phận thể động vật, như: collagen làm nên xương, sụn, gân da; keratin cấu tạo nên lớp da tóc, móng, sừng lơng; (ii) Các enzyme đóng vai trò xúc tác cho tất phản ứng hóa học tế bào thể protein hình cầu Quan trọng enzyme tham gia vào đư ng chuyển hóa enzyme tham gia vào q trình truyền thơng tin di truyền tế bào Cấu trúc protein bậc I trình tự xếp amino acid chuỗi polypeptide Đây bậc cấu trúc s quan trọng tất protein gene trực tiếp quy định Các amino acid Tấm beta Xoắn alpha Cấu trúc protein bậc II xảy trình tự amino acid chuỗi polypeptide nối với liên kết hydro Cấu trúc có hai kiểu bản, là: chuỗi xoắn alpha (theo chiều xoắn trái) beta (dạng gấp nếp) dạng beta, hai chuỗi polypeptide đối song song xếp cạnh nhau; điển hình sợi tơ Tấm beta Cấu trúc protein bậc III xảy lực hấp dẫn có mặt vùng xoắn alpha beta gấp nếp chuỗi Xoắn polypeptide, hình thành nên cấu trúc cuộn alpha gập có dạng khối cầu Một số protein chức có cấu trúc kiểu này, myoglobin Cấu trúc protein bậc IV protein gồm hai nhiều chuỗi popeptide loại khác loại kết hợp với Có nhiều protein chức có kiểu cấu trúc này; số hemoglobin chlorophyll, thành phần cịn có ion tương ứng Fe++ Mg++ Hình 6.8 Bốn bậc cấu trúc protein 193 biên tập RNA (RNA editing) phổ biến không rõ ràng, chỗ: Liệu phải tất trư ng hợp sai lệch so với mã phổ biến thực vật biến đổi thật hậu biên tập RNA trước dịch mã Một vài thay đổi xảy gene vi khuẩn gene nhân eukaryote, thư ng liên quan với codon kết thúc Sự phân bố phát sinh chủng loại thay đổi mã di truyền cịn tiến hóa Sự linh hoạt việc kết cặp anticodon-codon Mặc dù có 61 codon có nghĩa thực tế tế bào prokaryote eukaryote có khoảng 45 phân tử tRNA khác Tuy nhiên, tế bào có 20 loại amino acid xác định b i mã di truyền, nên số loại tRNA phải mang loại amino acid Các tRNA có trình tự anticodon giống nhau, trư ng hợp chúng thay chức cho Các tRNA khác mang trình tự anticodon khác nhận biết codon khác nhau; chúng gọi isoaccepting tRNA, độ giàu tương đối chúng ảnh hư ng tới cách thức sử dụng codon B ng 6.4 Các nguyên tắc kết cặp linh ho t anticodon-codon Base 5' anticodon G C A U I Base 3' codon C U G U A G U, C A Năm 1966, F.Crick đưa cách để giải thích kết cặp "lỏng lẻo" xảy vị trí thứ ba codon đồng nghĩa Theo Crick, hai base codon phải có kết cặp xác với anticdon (theo ngun tắc bổ sung), cịn base cuối codon "linh hoạt" (wobble), đặc thù so với vị trí bình thư ng để hình thành nên kết cặp base bất thư ng với anticodon Đề nghị gọi giả thuyết linh hoạt (wobble hypothesis) Đăc biệt, Crick đề nghị base G anticodon cặp khơng với C vị trí thứ ba codon (vị trí linh hoạt), mà với U Hơn nữa, Crick lưu ý số nucleoside bất thư ng có mặt tRNA inosine (I), vốn có cấu trúc tương tự với guanosine Nucleoside thông thư ng kết cặp G, ta kỳ vọng cặp với C (kết cặp base bổ sung) U (kết cặp base linh hoạt) vị trí thứ ba codon Nhưng ơng cịn lưu ý inosine cịn có kiểu kết cặp linh hoạt khác, bây gi ta biết cặp với A vị trí thứ ba codon Điều có nghĩa là, 194 anticodon có I vị trí thứ tiềm cặp với ba codon khác có base cuối C, U A Các thí nghiệm sau khẳng định điều dự đốn Crick hồn tồn liệt kê khả kết cặp base linh hoạt Bảng 6.4 Rõ ràng là, tượng kết cặp linh hoạt làm giảm đáng kể số lượng tRNA cần thiết để dịch mã di truyền Ví dụ, để dịch mã codon (5'Ō3') UUU UUC mã hoá cho phenylalanine cần tRNAPhe mang anticodon (3'Ō5') AAG IV Cơ chế phiên mã sửa đổi sau phiên mã Các RNA đặc điểm chung phiên mã 1.1 Sơ lược cấu trúc RNA Có bốn loại ribonucleotide nối kết với liên kết phosphodiester tạo thành chuỗi polynucleotide RNA (về nguyên tắc chung, đề cập chương 5) Trong thành phần base RNA, bốn loại adenine (A), uracil (U), guanine (G) cytosine (C), phát số kiểu base sửa đổi phổ biến tRNA (Hình 6.11) Dihydrouridine Pseudouridine 1-methyladenosine 2-thiocytidine 1-methylguanosine 5-methylcytidine 7-methylguanosine Ribothymine Hình 6.11 Cấu trúc ribonucleotide Uracil đặc trưng RNA (trái) số base sửa đổi có thành phần RNA Có ba loại RNA tham gia vào trình sinh tổng hợp protein tế bào sinh vật, là: RNA thơng tin (messenger RNA = mRNA), RNA vận chuyển (transfer RNA = tRNA) RNA ribosome (ribosomal RNA = rRNA) Riêng rRNA, prokaryote có ba loại với hệ số lắng (sedimentation, đo đơn vị Svedberg với ký hiệu: S) 5S, 16S 23S; tế bào eukaryote có bốn loại: 5S, 5,8S, 18S 28S Ngồi ra, tế bào eukaryote cịn có RNA nhân kích thước lớn sai khác gọi hnRNA (heterogenous nuclear RNA) vốn tiền 195 thân mRNA, RNA nhân kích thước bé snRNA (small nuclear RNA) có mặt thành phần enzyme splicing (xem phần sau), RNA tế bào chất kích thước bé scRNA (small cytoplasmic RNA) Cấu trúc chức RNA thảo luận mục V 1.2 Đặc điểm chung phiên mã prokaryote eukaryote Phiên mã (transcription) trình tổng hợp RNA khác từ thông tin di truyền chứa đựng DNA Trừ gene mã hóa protein operon vi khuẩn, nói chung, RNA tổng hợp sơ cấp (primary transcript) gọi pre-RNA Các pre-RNA phải trải qua trình sửa đổi để tr thành RNA trư ng thành (mature) trước tham gia vào trình sinh tổng hợp protein tế bào Quá trình phiên mã DNA đặc điểm chung sau (Hình 6.12) Hình 6.12 Sự tổng hợp RNA sợi khuôn gene (DNA) tác dụng RNA polymerase (i) Diễn tác dụng enzyme RNA polymerase (ii) Vùng DNA chứa gene m xoắn cục bộ, sợi đơn gọi sợi có nghĩa (sense strand) dùng làm khn (template) cho tổng hợp RNA (iii) Phản ứng tổng hợp RNA diễn theo nguyên tắc bổ sung kéo dài theo chiều 5'Ō3', ngược với chiều sợi khuôn (iv) Nguyên liệu cho tổng hợp bốn loại ribonucleoside triphosphate: ATP, UTP, GTP CTP (v) Sản phẩm phiên mã RNA sợi đơn (single RNAs) (vi) Sự kh i đầu kết thúc phiên mã phụ thuộc vào tín hiệu điều hồ trình tự DNA đặc thù nằm trước sau gene phiên mã (vii) Q trình phiên mã chia làm ba bước, vắn tắt sau: M đầu (initiation) tương tác RNA polymerase với vùng promoter nhằm xác định sợi khuôn gene tổng hợp vài nucleotide; Kéo dài (elongation) giai đọan sinh trư ng tiếp tục chuỗi RNA dọc theo sợi khuôn cuối gene; Kết thúc phiên mã (termination) đặc trưng giải phóng sợi RNA RNA polymerase khỏi khuôn DNA 196 Các RNA polymerase prokaryote eukaryote prokaryote, đại diện E coli, RNA polymerase hoàn chỉnh (holoenzyme) phức hợp gồm nhân tố sigma (σ) lõi enzyme Nhân tố sigma (sigma factor) giúp cho RNA polymerase nhận biết bám chặt vào promoter để bắt đầu phiên mã vị trí xác, lõi enzyme (core polymerase) đóng vai trị tổng hợp sợi RNA eukaryote, có ba loại RNA polymerase I, II III với phân bố chức chuyên hóa khác gene nhân, sau: RNA polymerase I hạch nhân (nucleolus) phiên mã phức hợp gene rRNA cho sản phẩm gồm rRNA 18S, 28S 5,8S; RNA polymerase II có dịch nhân (nucleoplasm) phiên mã gene mã hóa protein cho sản phẩm hnRNA/mRNA gene cho kiểu snRNA (U1, U2, U4 U5); RNA polymerase III có dịch nhân phiên mã gene tRNA, rRNA 5S, snRNA U6 Ngoài ra, RNA polymerase ty thể ty thể chịu trách nhiệm tổng hợp tất RNA ty thể Các promoter prokaryote eukaryote (a) Cấu trúc promoter Promoter structure in prokaryotes prokaryote mRNA 5’ -30 [ -10 Promoter +1 PuPuPuPuPuPuPuPu AUG ] transcription start site 5’ -30 region TTGACA AACTGT -10 region TATAAT ATATTA -36 -12 -7 Pribnow box -31 T T G AC A TATA AT 82 84 79 64 53 45% 79 95 44 59 51 96% +1 mRNA +20 Ŋ consensus trình tự điều hịa Ō sequences Các nhân tố phiên mã đặc thù-trtự DNA (b) Cấu trúc promoter eukaryote Hình 6.13 (a) Cấu trúc promoter prokaryote (b) Cấu trúc promoter gene mã hóa protein nhân tế bào eukaryote 197 Các vùng kh i động (promoter) nói chung nằm kề trước gene có chứa đoạn trình tự đặc thù cho phép RNA polymerase nhận biết bám chặt vào để kh i đầu phiên mã vị trí xác sợi khuôn gene Vấn đề tương đối phức tạp eukaryote, ta xét promoter gene mã hóa protein mà không đề cập loại promoter gene mã hóa RNA khác Các promoter gene mã hóa protein eukaryote operon vi khuẩn nói chung có cấu trúc tương đồng Đoạn trình tự quan trọng promoter gọi hộp TATA (TATA box) hay hộp Pribnow (Pribnow box) Đối với vi khuẩn, trình tự TATAAT (hoặc tương tự thế) nằm vị trí "-10'' (Hình 6.13); cịn gene mã hóa protein eukaryote, trình tự TATAAA nằm gần vị trí "-30" đặc trưng riêng cho RNA polymerase II (Cần lưu ý là, tất đoạn tín hiệu quy ước sợi đối khn gene, chúng có trình tự giống RNA tổng hợp, khác U thay cho T; ký hiệu '−' '+' để vị trí nằm trước sau vị trí bắt đầu phiên mã, hay cịn gọi yếu tố upstream downstream) Ngoài ra, promoter vi khuẩn cịn có trình tự TTGACA gần vị trí ''-35'', gọi đoạn nhận biết (recognition sequence) Đối với gene mã hóa protein eukaryote, nằm phía trước điểm bắt đầu phiên mã chừng 75 nucleotide có trình tự GGCCAAATCT, thư ng gọi hộp CCAAT (CCAAT box) - đọc "hộp cat"; đóng vai trị điều hịa tốc độ phiên mã Nói chung, vùng bảo tồn cao đặc thù cho loại RNA polymerase định, gọi trình tự điều hòa (consensus sequences) Các đột biến thay base hộp TATA, nghĩa làm cho bớt giống với trình tự bảo tồn (ví dụ, TATAAT Ō TGTAAT) làm yếu khả phiên mã promoter, gọi down mutation Ngược lại, đột biến làm cho trình tự promoter tr nên giống với trình tự điều hịa (ví dụ, TATCTTŌ TATAAT), làm mạnh khả phiên mã promoter, gọi up mutation Các giai đoạn q trình phiên mã đề cập mơ hình đơn giản trình phiên mã E coli - Giai đoạn bám kh i đầu: Sau RNA polymerase holoenzyme nhận biết bám chặt vào promoter, làm tháo xoắn đoạn chừng 12 cặp base Sau tổng hợp vài nucleotide, nhân tố sigma tách để vào chu kỳ phiên mã khác, gọi chu kỳ sigma (sigma cycle) - Giai đoạn kéo dài: Enzyme lõi tiến hành kéo dài sợi RNA dọc theo sợi khuôn RNA polymerase lõi tiến đến đâu DNA m xoắn phiên mã đến đấy; vùng DNA phiên mã đóng xoắn tr lại 198 - Giai đoạn kết thúc: Khi trình phiên mã tổng hợp xong hai đoạn kết thúc giàu GC AT nằm đằng sau gene vùng sợi RNA hình thành cấu trúc ''nút cài tóc'' làm dừng phiên mã lõi RNA polymerase Sau đó, tác dụng nhân tố rho (ρ) có chất protein, sợi RNA vừa tổng hợp enzyme lõi giải phóng khỏi DNA khuôn Sự sửa đổi sau phiên mã mRNA eukaryote Như đề cập, trừ mRNA prokaryote ra, tất RNA lại dù pro- hay eukaryote phải trải qua trình sửa đổi sau phiên mã với nhiều chế tinh vi phức tạp khác để tạo RNA trư ng thành tham gia vào trình dịch mã; eukaryote, trình xảy nhân Để có nhìn hệ thống, ta tìm hiểu chế hồn thiện sơ cấp mRNA (pre-mRNA) tế bào eukaryote 5.1 Gắn thêm "mũ" m7Gppp "đuôi" poly(A) Để tr thành phân tử mRNA trư ng thành trước tế bào chất làm khuôn cho dịch mã, tất pre-mRNA gene mã hóa protein khác tế bào eukaryote, lắp thêm "chóp" 7methylguanosinetriphosphate (m7Gppp cap) vào đầu 5' "đuôi" poly(A) vào đầu 3' (Hình 6.14) Đối với gene mã hóa protein có vùng mã hóa liên tục (khơng bị gián đoạn b i exon) gene histone chẳng hạn, q trình hồn thiện mRNA dừng lại Loại chiếm khoảng 10% chóp 5'm7Gppp Trình tự mã hố sau loại bỏ intron poly(A) Hình 6.14 Cấu trúc điển hình mRNA trư ng thành eukaryote Cần lưu ý rằng, đầu 3' hầu hết gene mã hóa protein eukaryote có chứa trình tự AATAAA đóng vai trị tín hiệu cho việc gắn "đuôi" poly(A) vào đầu 3' mRNA Sự phiên mã thơng thư ng cịn tiếp diễn sau qua vị trí polyadenyl hố Trình tự tương ứng vùng cuối 3' mRNA phiên mã AAUAAA báo hiệu cho endonuclease nhận biết cắt chuỗi RNA điểm xác định nằm sau khoảng 10-30 base Sau đó, enzyme khác poly(A)-polymerase lắp thêm vào đầu 3' mRNA dãy adenine dài khoảng 150-200 base gọi đuôi poly -A (poly [A] tail; Hình 6.14) Đi poly(A) có chức bảo vệ mRNA khỏi bị suy thoái nhiều trư ng hợp cịn kích thích dịch mã 5.2 Sự cắt-nối pre-mRNA gene phân đọan (split gene) Ví dụ, gene ovalbumin gồm bảy intron xen kẻ tám exon có độ dài 7.700 cặp base E.Chambon phân tích trình tự năm 1981 Sau 199 enzyme splicing cắt bỏ intron nối tất exon trình gọi xử lý RNA (RNA processing) mRNA trư ng thành có vùng mã hóa protein dài 1.872 base (Hình 6.15) Gene ovalbumin phiên mã Bản RNA sơ cấp lắp chóp 5' lắp poly(A) Chóp 5'm7Gppp poly(A) loại bỏ intron (splicing) loại bỏ intron (splicing) mRNA trưởng thành xuất tế bào chất Hình 6.15 Phiên mã gene ovalbumin t o thành mRNA trư ng thành Việc lý giải chế cắt-nối (splicing) trình xử lý pre-mRNA dựa chủ yếu hai kiện sau: (i) hai đầu mút intron có hai nucleotide ổn định, gọi "trình tự chuẩn", 5'-GU AG-3' Mỗi intron nói chung có độ dài khoảng 102-104 nucleotide; (2) số snRNA chứa thành phần enzyme splicing có trình tự dinucleotide bổ sung với trình tự chuẩn intron snRNA phức hợp snRNP (small nuclear ribonucleoprotein) tương tác với đầu mút intron, kéo hai đầu mút xích lại gần tạo cấu trúc hình vịng, nh enzyme tiến hành cắt bỏ intron nối exon lại với mRNA tiền thân intron bị cắt bỏ (thòng lọng) cắt phía 5'exon cắt phía 3'exon splicing điểmcắt 5' điểm cắt 3' nối đầu 5' 3' exon mRNA trưởng thành Hình 6.16 Một mơ hình chế cắt-nối trình xử lý pre-mRNA Vấn đề đặt có mặt cuả intron gene phân đoạn có ý nghĩa gì? B i với lối tổ chức làm cho trình tự mã 200 hố gene bị gián đọan, trình chế biến pre-mRNA xảy dù sai sót nhỏ đủ để tạo mRNA có khung đọc mã bị thay đổi Ngư i ta cho có khoảng 90% mRNA bị suy thoái để lại khoảng 10% mRNA trư ng thành tế bào chất Theo quan niệm nay, có mặt intron gene phân đoạn có vai trị sau: (i) intron đoạn đệm (spacer) tạo thuận lợi cho tái tổ hợp exon bên gene; (ii) intron vùng đệm tách biệt vùng chức số protein; (iii) intron vùng phân cách cho phép exon cắt-nối có chọn lọc (alternative splicing) để tạo mRNA trư ng thành khác dịch mã thành polypeptide khác từ gene; nói trước đây, đư ng cắt-nối mang tính đặc thù cho mơ eukaryote bậc cao V Cấu trúc chức lo i RNA ribosome RNA thông tin (messenger RNA = mRNA) Các mRNA loại RNA quan trọng dùng làm khn cho tổng hợp polypeptide (Hình 6.17); chúng có cấu trúc 'm ' với kích thước khác tùy gene có ba phần sau (xem thêm Hình 6.14): 5'-UTR ‫׀‬Ŋ vùng mã hóa Ō ‫׀‬3'-UTR (i) Vùng dẫn đầu (5'UTR) khơng dịch mã cần thiết cho bám vào tiểu đơn vị ribosome bé (ii) Vùng mã hoá (coding region) nằm kề sau 5'UTR, mang thông tin cấu trúc polypeptide, mRNA eukaryote Hình 6.17 Một đo n phân tử mRNA với trình tự codon mang thơng tin nhiều polypeptide khác (cách b i đoạn đệm không dịch mã), mRNA prokaryote (iii) Vùng theo sau (3'-UTR) nằm cuối gene, không dịch mã RNA vận chuyển (transfer RNA = tRNA) Các tRNA có chức mang amino acid dịch mã cho codon mRNA (Hình 6.10 6.18) Trong thành phần chúng thư ng có số base tập trung vòng thân (stem loop) như: dihydro-uridine (DHU), inosine (I), ribothymidine (T) pseudouridine 201 (Ψ) (xem hình 6.11) Các tRNA có cấu trúc không gian ba chiều gọn kết cặp base đặc thù số đoạn chúng (Hình 6.18) Nói chung, phân tử tRNA gồm khoảng 75-85 base, với hệ số lắng chừng 4S; chúng thư ng giống nhiều đoạn sai khác chủ yếu anticodon Mỗi tRNA thư ng có 3-4 vòng với chức khác nhau: (i) vòng DHU nhận biết aminoaxyl-tRNA synthetase; (ii) vòng anticodon đọc mã mRNA kết cặp anticodon-codon; (iii) vòng "phụ" (extra loop) khơng có số tRNA; (iv) vịng TΨC nhận biết ribosome để vào vị trí tiếp nhận aminoaxyl-tRNA (vị trí A); (v) đoạn mạch thẳng CCA(3') vị trí đính amino acid Vị trí đính amino acid Liên kết hydro cặp base Anticodon Hình 6.18 Cấu trúc bậc ba (trái) bậc hai phân tử tRNA RNA ribosome (ribosomal RNA = rRNA) Các rRNA với protein đặc thù thành phần cấu trúc nên ribosome -"nhà máy" tổng hợp protein tế bào (Hình 6.19) vi khuẩn có loại rRNA có hệ số lắng 23S, 16S 5S, với số lượng nucleotide tương ứng 2904, 1542 120 tế bào eukaryote có loại rRNA với hệ số lắng 28S, 18S, 5,8S 5S Ribosome Tiểu đơn vị bé R 30S/40S R 50S/60S Đư ng kính R 70S vi khuẩn rRNA: 16S Protein: 21 phân tử rRNA: 23S + 5S Protein: 34 phân tử 18-20 nm R 80S eukaryote rRNA: 18S Protein: >30 phân tử rRNA: 28S +5S +5,8S Protein: >50 phân tử 20-22 nm Tđv lớn Hình 6.19 Sơ đồ cấu trúc ribosome với hai tiểu đơn vị lớn bé Mỗi ribosome có hai tiếu đơn vị bé lớn (small and large subunits) 202 Tiểu đơn vị bé có chức bám vào mRNA trước tiên dịch mã Tiểu đơn vị lớn có chứa peptidyl transferase xúc tác hình thành liên kết peptide; có chứa hai vị trí: vị trí A nơi bám vào aminoacyltRNA vị trí P chỗ dừng tạm peptidyl-tRNA Hai tiểu đơn vị kết hợp với để tạo ribosome hoạt động trình dịch mã mRNA thực bắt đầu VI Cơ chế dịch mã (translation) Dịch mã (translation) hay tổng hợp protein trình sinh học quan trọng diễn tế bào chất, phụ thuộc vào nhiều yếu tố; quan trọng mRNA, tRNA ribosome mRNA mang thơng tin quy định trình tự kết hợp amino acid vào chuỗi polypeptide, mà việc dịch mã mRNA thực b i aminoacyl-tRNA, cịn ribosome đóng vai trò ổn định việc kết hợp mRNA với tRNA (Hình 6.20) Quá trình chia làm hai giai đoạn DICH MA PROTEIN Hình 6.20 Đ i cương trình phiên mã sửa đổi sau phiên mã diễn nhân, dịch mã tế bào chất tế bào eukaryote Hoạt hố amino acid Q trình diễn bào tương tạo nguồn tRNA mang amino acid sẵn sàng tham gia dịch mã Mỗi amino acid đính vào tRNA thích hợp nh enzyme aminoacyl-tRNA synthetase đặc thù Trước tiên, enzyme (E) xúc tác cho phản ứng ATP hoạt hố amino acid, với có mặt Mg2+, tạo phức hợp [E−aminoacyl~AMP] R−CH(NH2)−COOH + ATP Ō E*[R−CH(NH2)−CO~AMP] + PiP Tiếp theo, tác dụng enzyme đó, phức hợp kết hợp với tRNA thích hợp liên kết đồng hố trị để tạo aminoacyl-tRNA E*[R−CH(NH2)−CO~AMP] + tRNA Ō R−CH(NH2)−CO~tRNA + AMP Cơ chế trình dịch mã (tổng hợp polypeptide) Bước 1: M đầu (initiation) 203 Quá trình dịch mã bắt đầu tiểu đơn vị ribosome bé bám vào mRNA vị trí codon kh i đầu AUG Lúc phân tử tRNA kh i đầu đặc thù mang methionine ( vi khuẩn formyl-Met) vào khớp anticodon với codon m đầu mRNA Kế đó, tiểu đơn vị ribosome lớn bám vào tiểu đơn vị bé tạo ribosome hoạt động hồn chỉnh Lúc Met-tRNA vị trí P vị trí A để trống; tRNA thứ hai (ví dụ, tRNAVal) vào vị trí A khớp với codon thứ hai (hình 6.21A) A B Liên kết peptid C Tách giải phóng D Chuỗi gồm amino acid Nhân tố RF Hình 6.21 Quá trình sinh tổng hợp chuỗi polypeptide Bước 2: Kéo dài (elongation) Quá trình kéo dài bắt đầu sau liên kết peptide hình thành Phản ứng xúc tác b i enzyme peptidyl transferase, kết tạo peptidyl-tRNA vị trí A (hình 6.21B) Sau đó, ribosome chuyển dịch sang codon dọc theo mRNA theo chiều 204 5'Ō3' (hình 6.21C) Phản ứng đẩy phân tử tRNA tự vốn vị trí P ngồi; lúc peptidyl-tRNA nằm vị trí P vị trí A lại để trống Một chu kỳ dịch mã lại bắt đầu, aminoacyl-tRNA thứ ba vào khớp anticodon với codon để trống vị trí A, liên kết peptid thứ hai hình thành, ribosome lại dịch chuyển sang codon Q trình nói diễn cách dọc theo mRNA làm cho chuỗi polypeptide dài dần dịch mã xong codon 'có nghĩa' cuối Bước 3: Kết thúc (termination) Nhân tố RF Quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide dừng lại codon kết thúc đưa đối diện với vị trí A để trống, vốn nhận biết b i protein kết thúc gọi nhân tố giải phóng RF (release factor) Sự có mặt Protein tổng hợp Hình 6.22 Sự kết thúc dịch mã với enzyme transferase cắt r i chuỗi polypeptide khỏi tRNA cuối (hình 6.21D) phóng thích hai tiểu đơn vị ribosome chuỗi polypeptide tRNA khỏi mRNA (hình 6.22) Hình 6.23 So sánh chế tổng hợp dịch mã mRNA eukaryote (trái) prokaryote tế bào 205 Một số điểm cần lưu ý thêm: (1) Trên phân tích hoạt động ribosome mRNA Thực ra, mRNA có nhiều ribosome hoạt động, gọi polyribosome hay polysome, tạo nhiều polypeptide giống (2) Trên nguyên tắc, amino acid m đầu cắt bỏ khỏi chuỗi polypeptide (sau tổng hợp vài amino acid trư ng hợp vi khuẩn) trước chuỗi tổng hợp đầy đủ (như trư ng hợp eukaryote) Tuy nhiên, eukaryote lúc amino acid m đầu bị tách bỏ, mà số protein giữ lại (3) Sau tổng hợp, chuỗi polypeptide sơ cấp sửa đổi chuyển sang bậc cấu trúc cao theo cách đặc thù để tr thành protein hoạt động chức (xem hình 6.8 6.9) (4) Tham gia vào bước m đầu, kéo dài kết thúc cịn có yếu tố protein, với tên gọi tương ứng nhân tố m đầu (IF: initiation factor), nhân tố kéo dài (EF: elongation factor), nhân tố giải phóng (release factor) với ATP, GTP ion Mg2+, K+ NH+4 (5) Trong tế bào prokaryote, khơng có màng nhân mRNA đa cistron qua sửa đổi sau phiên mã, ribosome aminoacyl-tRNA bám vào đầu 5' mRNA để bắt đầu trình dịch mã đầu 3' q trình phiên mã cịn tiếp diễn Ngược lại, tế bào eukaryote có màng nhân phân cách pre-mRNA cịn phải trải qua cơng đoạn sửa đổi phức tạp sau phiên mã (tất diễn nhân), dịch mã diễn sau tế bào chất (hình 6.23) Vì phiên mã dịch mã rõ ràng hai q trình tách biệt khơng gian lẫn th i gian Câu hỏi Bài tập Tại nói gene khái niệm di truyền học thật khó để đưa định nghĩa xác? Hãy chứng minh điều qua giai đoạn phát triển di truyền học Bạn hiểu gene phân đoạn (split gene)? Cho thí dụ sơ đồ minh hoạ Các intron có vai trị nào? Phân tích trư ng hợp sửa đổi (sau phiên mã) sản phẩm gene phân đoạn để làm sáng tỏ mệnh đề “một gene xác định nhiều loại polypeptide” (a) Hãy làm sáng tỏ nhận định sau: Khác với tế bào prokaryote, phiên mã dịch mã tế bào eukaryote hai trình tách biệt không gian lẫn th i gian (b) Quá trình tổng hợp hồn thiện 206 RNA prokaryote eukaryote giống khác điểm nào? Trình bày vai trị yếu tố tham gia vào trình sinh tổng hợp protein tế bào phân tích chế sinh tổng hợp protein dựa tương tác mRNA, aminoacyl~tRNA ribosome Bằng suy luận, cho biết mật mã di truyền mã hóa theo nguyên tắc ba mà kiểu khác? Bằng thực nghiệm điều giải nào? Tính thối hóa mã ngun tắc kết cặp linh hoạt có quan hệ với sao? Cho ví dụ Phân tích phù hợp cấu trúc chức loại RNA mối quan hệ gene protein Giả sử tổng hợp mRNA có thành phần 75%U 25%G Khi sử dụng mRNA để tổng hợp protein in vitro thu amino acid protein với tần số sau : Phe : Val : Leu : Cys : Gly : Trp = 1,00 : 0,44 : 0,33 : 0,33 : 0,15 : 0,11 Hãy trình bày phương pháp kết việc giải đoán codon cho amino acid nói (khơng sử dụng bảng mã di truyền) Biết codon xác định amino acid thư ng có hai nucleotide đầu giống nhau, Cys xác định b i UGU (a) Hàm lượng GC DNA phage T3 53% Bạn kỳ vọng hàm lượng G+C mRNA T3 sao? (b) Nếu biết hàm lượng purine DNA phage T3 khơng biết mạch làm khn, dự đoán hàm lượng purine mRNA T3 hay không? Tại sao, không? Nếu sử dụng phân tử mRNA nhân tạo có thành phần gồm cụm gồm ba bốn nucleotide lặp lại để tiến hành tổng hợp protein ống nghiệm, thành phần amino acid thu từ polypeptide nào? Có trư ng hợp khơng tổng hợp protein hay không? Tại sao? (a) (UUC)n ; (b) (UAC)n ; (c) (GAUA)n ; (d) (GUAA)n 10 Nếu sử dụng ba phân tử mRNA tổng hợp có thành phần gồm base kết hợp ngẫu nhiên theo tỷ lệ sau để tiến hành tổng hợp protein in vitro, thành phần tỷ lệ amino acid kết hợp protein nào? (a) 1U:5C (b) 1A:1C:4U (c) 1A:1C Tài liệu Tham khảo Tiếng Việt Hoàng Trọng Phán 1995 Một số vấn đề Di truyền học đại (Tài liệu BDTX cho giáo viên THPT chu kỳ 1993-1996) Trư ng ĐHSP Huế 207 Hoàng Trọng Phán 1997 Di truyền học Phân tử NXB Giáo Dục Tiếng Anh Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Robert K, Walter P 2002 Molecular Biology of the Cell Garland Science, NY Cambridge Healthtech Institut 2005 Gene Definition www.healthtech.com Cooper DN 2004 Gene structure, function and expression http://www cardiff.ac.uk/medicine/medical_genetics/study/medical_teaching/ McClean P 1998 Definition of Gene http://www.ag.ndsu.nodak.edu/plantsci/undrcour.htm Lewin B 1999 Genes VI Oxford University Press, Oxford Lewis R 2003 Human Genetics: Concepts and Applications 5th ed, McGraw-Hill, Inc, NY Palladino MA 2002 Understanding the Human Genome Project Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, CA Cambridge Healthtech Institut 2005 RNA Glossary www.healthtech.com Russell PJ 2003 Essential Genetics Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, CA Tamarin RH 1999 Principles of Genetics 6th ed., McGraw-Hill, Inc, NY Twyman RM 1998 Advanced Molecular Biology BIOS Scientific Publishers Ltd/ Springer-Verlag Singapore Pte Ltd Watson JD, Hopkins NH, Roberts JW, Steitz JA, Weiner AM 1987 Molecular Biology of the Gene 4th ed., Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc, Menlo Park, CA Weaver RF, Hedrick PW 1997 Genetics 3rd ed, McGraw-Hill Companies, Inc./ Wm.C.Browm Publishers, Dubuque, IA Một số trang web bổ sung Gene structure, function and expression http://www.cardiff.ac.uk/medicine/medical_genetics http://www.oup-usa.org/isbn/019879276X.html ... trải qua trình sửa đổi để tr thành RNA trư ng thành (mature) trước tham gia vào trình sinh tổng hợp protein tế bào Quá trình phiên mã DNA đặc điểm chung sau (Hình 6.12) Hình 6.12 Sự tổng hợp RNA... eukaryote hai trình tách biệt không gian lẫn th i gian (b) Q trình tổng hợp hồn thiện 206 RNA prokaryote eukaryote giống khác điểm nào? Trình bày vai trị yếu tố tham gia vào trình sinh tổng hợp protein. .. (sau tổng hợp vài amino acid trư ng hợp vi khuẩn) trước chuỗi tổng hợp đầy đủ (như trư ng hợp eukaryote) Tuy nhiên, eukaryote lúc amino acid m đầu bị tách bỏ, mà số protein giữ lại (3) Sau tổng hợp,