SHPT_Ch2_ARN

1 Cytoplasm Endoplasmic Reticulum Protein uclear membrane ADN  ARN  Protein 2.1 Thành phần và cấu trúc ARN 2.2 Các loại ARN (ARN thông tin, ARN vận chuyển, ARN ribosom, micro-ARN/đặc điểm, chức năng) 2.3 ARN thông tin ở Eukaryote: cấu trúc (CAP-PolyA tail) và chức năng 2.4 Sự phiên mã (Transcription) Quá trình sao chép, các thành phần tham gia, chiều sao chép, nguyên tắc kết nối, up-stream region (UTR)/downstream region trên ARN thông tin Chương 2. Acid ribonucleic (RNA)- Sự phiên mã (Transcription) 2 Nucleic Acid – DNA và RNA Chuổi polynucleotide ở RA và DA 3 Cấu trúc RA Phân tử RNA là một chuổi polynucleotide đơn, được hình thành bởi những liên kết phosphodiester giữa gốc phosphate trên carbon 5’ của một nucleotide và nhóm hydroxyl trên carbon 3’ của một nucleotide kế cận. A A cide cide Ribo Ribo N N ucleic ucleic (ARN) (ARN) Base Purine: Base Purine: Adenine Adenine , Guanine , Guanine Base Pyrimidine: Base Pyrimidine: Uracine Uracine , Cytosine , Cytosine Câ Câ ́ ́ u u trú trú c c : : dạ dạ ng ng mạ mạ ch ch đơn đơn ( ( đôi đôi khi khi là là mạ mạ ch ch ke ke ́ ́ p) p) Th Th à à nh nh phâ phâ ̀ ̀ n n câ câ ́ ́ u u tạ tạ o o : : Nguyên Nguyên t t ắ ắ c c b b ổ ổ sung sung : : A=U A=U G=C G=C 4 Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh tô tô ̉ ̉ ng ng hơ hơ ̣ ̣ p ARN = p ARN = sao sao mã mã ( ( Transcription Transcription ) ) Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh tô tô ̉ ̉ ng ng hơ hơ ̣ ̣ p ARN = p ARN = sao sao mã mã ( ( Transcription Transcription ) ) Chiều tổng hợp Nguyên tắc bổ sung: A=T và G=C 5   Chỉ Chỉ c c ó ó 1 1 trong trong 2 2 mạ mạ ch ch củ củ a a DNA DNA d d ù ù ng ng l l à à m m khuôn khuôn t t ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p mRNA mRNA   mạ mạ ch ch có có nghĩ nghĩ a a (sense strand) (sense strand) // // mạ mạ ch ch vô vô nghĩ nghĩ a a (nonsense strand) (nonsense strand)   Mạ Mạ ch ch có có nghĩ nghĩ a a có có thê thê ̉ ̉ khá khá c c nhau nhau đ đ ố ố i i v v ớ ớ i i cá cá c c gien gien khá khá c c nhau nhau   Chi Chi ề ề u u t t ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p 5 5 ’ ’   3 3 ’ ’ Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh sao sao mã mã (Transcription) (Transcription) 1. Giai đoạn khởi đầu 2. Giai đoạn kéo dài 3. Giai đoạn kết thúc Quá trình sao mã ở tế bào nhân thật 6 Giai đoạn khởi đầu sao mã (initiation of transcription) Khởi đầu sao mã (initiation) • Đoạn khởi động (Promoter): đoạn AND ngắn và là vị trí gắn của Enz. RNA polymerase. • Phức hợp promoter-ARN polymerase sẽ dẫn đến sự thay đổi cấu trúc AND và tiếp tục quá trình sao mã. • Mạch DNA ở vị trí sao mã sẽ tháo xoắn kép và hình thành ‘vòng sao mã’ (bubble). • Mạch mới được tổng hợp theo chiều 5’  3’ (kéo dài đầu 3’). 7 Giai đoạn kéo dài sao mã (elongation) và kết thúc sao mã (termination of transcription) Quá trình sao mã kết thúc khi gặp đoạn Terminator Giai đoạn kéo dài sao mã (Elongation) • Khi 1 đoạn ngắn ARN khoảng 10 Nu. được tổng hợp, thì quá trình sao mã chuyển sang giai đoạn kéo dài sao mã. • Enz ARN polymerase sẽ có 1 số thay đổi về cấu trúc không gian 3 chiều đề có thể gắn nối với mạch khuôn AND được chặt hơn và đảm bảo cho sự kéo dài sao mã (Enz. không bị tách rời). • Chức năng của Enz trong giai đoạn này: nối dài mạch ARN, tháo xoắn AND và tạo xoắn kép ADN ở những đoạn mà enz. Đã đi qua, tách rời ARN được tổng hợp khỏi mạch khuôn ADN, và kiểm tra lỗi sao chép. 8 Giai đoạn kết thúc sao mã (Termination) • Ngưng tổng hợp và giải phóng mạch ARN vừa được tổng hợp. • Trong 1 số TB, cần có đoạn chuyên biệt (Terminator) để thông báo kết thúc sao mã, 1 vài trường hợp khác thì không cần Terminator. + + Xả Xả y y ra ra ở ở trong trong nhân nhân tê tê ́ ́ b b à à o o + RNA polymerase II + RNA polymerase II ch ch ị ị u u tr tr á á ch ch nhi nhi ệ ệ m m t t ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p mRNA mRNA + mRNA + mRNA ch ch ứ ứ a a thông thông tin tin củ củ a a m m ộ ộ t t gen gen + + Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh sao sao mã mã ph ph ứ ứ c c tạ tạ p p , , đ đ ặ ặ c c bi bi ệ ệ t t bả bả n n sao sao mã mã đ đ ầ ầ u u tiên tiên ( ( ti ti ề ề n n mRNA) mRNA) phả phả i i trã trã i i qua qua qu qu á á tr tr ì ì nh nh ‘ ‘ chê chê ́ ́ bi bi ế ế n n ’ ’ đê đê ̉ ̉ trơ trơ ̉ ̉ th th à à nh nh mRNA mRNA ‘ ‘ tr tr ưở ưở ng ng th th à à nh nh ’ ’ (mature (mature - - mRNA) mRNA) Sư Sư ̣ ̣ sao sao mã mã ở ở Eukaryote Eukaryote 9 Tổng quát về quá trình sao mã ở Eukaryote + + Xả Xả y y ra ra ngay ngay ở ở TB TB ch ch ấ ấ t t + + M M ộ ộ t t loạ loạ i i Enz Enz . RNA polymerase . RNA polymerase t t ổ ổ ng ng h h ợ ợ p p t t ấ ấ t t cả cả c c á á c c loạ loạ i i ARN ARN + + mRNA mRNA th th ườ ườ ng ng ch ch ứ ứ a a thông thông tin tin nhi nhi ề ề u u gen gen n n ố ố i i ti ti ế ế p p nhau nhau Sư Sư ̣ ̣ sao sao mã mã ở ở Prokaryote Prokaryote 10 Lưu Lưu ý ý !!! !!! - - Qu Qu á á tr tr ì ì nh nh sao sao mã mã hoa hoa ̣ ̣ t t đô đô ̣ ̣ ng ng câ câ ̀ ̀ n n co co ́ ́ : : + + Vù Vù ng ng Promotor = Promotor = Điê Điê ̉ ̉ m m gă gă ́ ́ n n và và o o cu cu ̉ ̉ a ARN a ARN Polymerase Polymerase + + Vù Vù ng ng Terminator Terminator = = Tí Tí n n hiê hiê ̣ ̣ u u kê kê ́ ́ t t thu thu ́ ́ c q c q uá uá trì trì nh nh sao sao mã mã   Promotor Promotor và và Terminator Terminator co co ́ ́ thê thê ̉ ̉ thay thay đô đô ̉ ̉ i i tù tù y y SV SV ( ( ĐV ĐV ,TV, VK) ,TV, VK) - Quá trình sao mã có thể bị ảnh hưởng (kích thích hoặc ức chế) bởi các yếu tố khác (ADN hay Protein) = Transcriptional Factors : + Cis-Factor (ADN): nằm trên cùng ADN (Regulator, Enhancer) + Trans-Factors (Protein): không nằm trên cùng AND   Điê Điê ̀ ̀ u u hò hò a a biê biê ̉ ̉ u u hiê hiê ̣ ̣ n n cu cu ̉ ̉ a a gien gien - - ARN ARN sau sau khi khi đươ đươ ̣ ̣ c c tô tô ̉ ̉ ng ng hơ hơ ̣ ̣ p, p, chỉ chỉ tô tô ̀ ̀ n n tạ tạ i i đươ đươ ̣ ̣ c 1 c 1 thơ thơ ̀ ̀ i i gian gian , , sau sau đo đo ́ sẽ bị ́ sẽ bị phân phân hủ hủ y y bơ bơ ̉ ̉ i i RNase RNase ( ( Enz Enz . . phân phân că că ́ ́ t ARN) t ARN) ’ ’ Half Half - - life time life time ’ ’ cu cu ̉ ̉ a RNA = a RNA = thơ thơ ̀ ̀ i i gian gian : : tô tô ̉ ̉ ng ng hơ hơ ̣ ̣ p p   50% ARN 50% ARN phân phân hủ hủ y y . ADN  ARN  Protein 2.1 Thành phần và cấu trúc ARN 2.2 Các loại ARN (ARN thông tin, ARN vận chuyển, ARN ribosom, micro -ARN/ đặc điểm, chức năng) 2.3 ARN. sang phân phân tư tư ̉ ̉ ARN ARN Phân Phân loa loa ̣ ̣ i i ARN ARN ARN ARN thông thông tin ( tin ( mRNA mRNA ) ) ARN ARN vâ vâ ̣ ̣ n n chuyê