Tài liệu Sự hoàn thiện mARN ở eukaryote (nhân chuẩn) ppt

S hoàn thi n mARN ự ệ ở eukaryote (nhân chu n) ẩ 1. C t b các intronắ ỏ Quá trình này x y ra trong nhân nh mả ằ c t b các trình t intron không mã hóaắ ỏ ự kh i phân t ti n mARN đ hình thànhỏ ử ề ể nên phân t mARN hoàn ch nh ch ch aử ỉ ỉ ứ các trình t mã hoá liên t c t ng ngự ụ ươ ứ v i các exon.ớ Sau đó, phân t mARN hoàn ch nh đ cử ỉ ượ chuy n ra t bào ch t đ làm khuônể ế ấ ể t ng h p protein.ổ ợ Quá trình c t b intron ph thu c vàoắ ỏ ụ ộ trình t tín hi u các đo n n i gi a cácự ệ ở ạ ố ữ intron và exon. Các intron đi n hìnhể đ c gi i h n b i đ u 5’-GT và 3’-AG.ượ ớ ạ ở ầ Đo n trình t tín hi u đ y đ đ u 5’ạ ự ệ ầ ủ ở ầ g p ph n l n các gen là: 5’-ặ ở ầ ớ AGGTAAGT-3’ và đ u 3’ là 5’-ở ầ YYYYYYNCAG-3’ (Y= pyrimidin, N = nucleotit b t kỳ).ấ Vi c c t b các intron đ c th c hi nệ ắ ỏ ượ ự ệ b i m t ph c h g i là spliceosom, g mở ộ ứ ệ ọ ồ phân t ti n -mARN liên k t v i các h tử ề ế ớ ạ ribonucleoprotein nhân kích th c nhướ ỏ snRNP (small nuclear ribonucleoprotein particle, đ c đ c t t là sn p). snRNPượ ọ ắ ớ đ c t o thành t s liên k t gi aượ ạ ự ự ế ữ snARN và protein. Có 5 lo i snARN phạ ổ bi n đ c kí hi u là U1, U2, U4, U5 vàế ượ ệ U6. M i lo i liên k t v i m t s phânỗ ạ ế ớ ộ ố t protein đ hình thành nên snRNP. Trử ể ừ U4 và U6 th ng tìm th y trong cùngườ ấ m t snRNP, còn các lo i khác tìm th yộ ạ ấ trong các snRNP riêng bi t.ệ Quá trình c t intron tr i qua m t sắ ả ộ ố b c nh sau (hình 5 và 6):ướ ư 1) U1 snRNP g n vào v trí c t đ u 5’ắ ị ắ ầ c a intron. Vi c g n này d a trênủ ệ ắ ự nguyên t c b tr c a U1 snARN cóắ ổ ợ ủ trong snRNP v i trình t đo n n i v iớ ự ở ạ ố ớ exon g n đ u 5’ c a intron.ở ầ ầ ủ 2) U2 snRNP g n vào m t trình tắ ộ ự g i là đi m phân nhánh n m ng cọ ể ằ ượ dòng so v i đo n n i v i exon v phíaớ ạ ố ớ ề đ u 3’ c a intron. Đi m phân nhánh là vầ ủ ể ị trí đ c thù c a các intron, t i đó ch aặ ủ ạ ứ m t adenyl là v trí g n vào c a đ u 5’ộ ị ắ ủ ầ t do c a intron trong quá trình c t bự ủ ắ ỏ intron. 3) Ph c h U4 / U6 snRNP t ng tácứ ệ ươ v i U5 snRNP r i g n vào các ph c hớ ồ ắ ứ ệ U1 và U2 snRNP làm hai đ u 5’ và 3’ầ c a intron ti n l i g n nhau, t o thànhủ ế ạ ầ ạ c u trúc thòng l ng.ấ ọ 4) U4 snRNP tách ra kh i ph c h ,ỏ ứ ệ lúc này spliceosome chuy n thành d ngể ạ có ho t tính c t (exonuclease).ạ ắ 5) snRNP c t intron đ u 5’ t o raắ ở ầ ạ m t đ u 5’ t do. Đ u này s liên k tộ ầ ự ầ ẽ ế v i nucleotit A t i đi m phân nhánh vàoớ ạ ể v trí nhóm 2’- OH (liên k tị ế phosphodieste 5’-2’). Nhóm 3’- OH c aủ adênyl này v n liên k t bình th ng v iẫ ế ườ ớ nucleotit khác trong chu i.ỗ 6) Intron đ c c t phía đ u 5’ượ ắ ở ầ (intron v n d ng thòng l ng) và cácẫ ở ạ ọ exon li n k hai đ u 5’ và 3’ c aề ề ở ầ ủ intron liên k t v i nhau. Lúc này ph cế ớ ứ h snRNP r i kh i phân t ARN. Và quáệ ờ ỏ ử trình c t intron nh v y đ c l p đi l pắ ư ậ ượ ặ ặ l i. ạ Quá trình c t intron nh trên đ c tìmắ ư ượ th y các gen đ c phiên mã nh ARNấ ở ượ ờ polymerase . Ngoài c ch trên đây, m tơ ế ộ s lo i phân t ARN có th t c t bố ạ ử ể ự ắ ỏ intron. Quá trình c t b intron này khôngắ ỏ ph thu c vào protein và đ c g i là cácụ ộ ượ ọ intron nhóm . C ch t c t c a cácơ ế ự ắ ủ intron nhóm đ c tìm th y các genượ ấ ở rARN, m t s gen mã hóa protein trong tiộ ố th và m t s gen mã hóa mARN vàể ộ ố tARN th c khu n th .ở ự ẩ ể M t ví d v quá trình t c t c a intronộ ụ ề ự ắ ủ nhóm ( Tetrachynema) đ c mô t nhở ượ ả ư sau: 1) Phân t ti n -mARN đ c c t vử ề ượ ắ ở ị trí n i v i exon phía đ u 5’ và m tố ớ ở ầ ộ nucleoit G g n vào v chí c t này.ắ ị ắ 2) Intron đ c c t v trí n i t i đ uượ ắ ở ị ố ạ ầ 3’. 3) Hai exon li n k đ c n i l i v iề ề ượ ố ạ ớ nhau. 4) Ph n intron đ c c t ra đóng vòngầ ượ ắ t o thành m t phân t ADN d ng vòng.ạ ộ ử ạ S n ph m t o ra là intron d ng m chả ẩ ạ ở ạ ạ vòng còn phân t ADN ch a các exon ử ứ ở d ng m ch th ng.ạ ạ ẳ Quá trình t c t c a intron nhóm doự ắ ủ chính ARN t xúc tác, và các ARN cóự ho t tính nh v y đ c g i là ribozym.ạ ư ậ ượ ọ Tuy v y, ho t tính t xúc tác c a ARNậ ạ ự ủ không nên coi là ho t tính enzym. B i,ạ ở không gi ng nh enzym protein, cácố ư phân t ARN không tr v d ng ban đ uử ở ề ạ ầ sau khi ph n ng k t thúc.ả ứ ế Vi c tìm ra ARN có ho t tính xúc tácệ ạ g n gi ng v i protein đã làm thay đ iầ ố ớ ổ quan đi m v ngu n g c s s ng.ể ề ồ ố ự ố Tr c đây, ng i ta cho r ng protein làướ ườ ằ y u t thi t y u đ quá trình sao chépế ố ế ế ể các nucleotit có th x y ra. Nh ng lýể ả ư thuy t m i g n đây cho r ng các axitế ớ ầ ằ nucleic đ u tiên có kh năng t sao chépầ ả ự thông qua ho t tính ki u ribozym.ạ ể 2. L p mũắ Đ u 5’ c a phân t mARN sinh v tầ ủ ử ở ậ nhân chu n đ c s a đ i b ng cách g nẩ ượ ử ổ ằ ắ thêm m t nucleotit b c i bi n là 7-ộ ị ả ế methylguanosin (7-mG); quá trình đó đ c g i là s l p mũ. Mũ 7-mG đ cượ ọ ự ắ ượ g n nh enzym guanyltransferase n iắ ờ ố GTP v i nucleotit đ u tiên c a mARNớ ầ ủ b ng liên k t triphotphat 5’® 5’ khácằ ế th ng. Sau đó enzym methyl transferaseườ s g n thêm nhóm -CH3 vào nit s 7ẽ ắ ơ ố c a vòng guanin; đ ng th i th ng g nủ ồ ờ ườ ắ thêm c vào nhómả 2’- OH c a đ ngủ ườ ribose c a hai nucleotit k ti p. Vi c t oủ ế ế ệ ạ mũ giúp b o v đ u 5’ c a mARNả ệ ầ ủ không b phân h y b i exonuclease trongị ủ ở t bào ch t, đ ng th i làm tín hi u choế ấ ồ ờ ệ ribosom nh n bi t đi m b t đ u c aậ ế ể ắ ầ ủ phân t mARN.ử 3. G n đuôi poly (A)ắ Đ u 3’ c a phân t ti n -mARN c aầ ủ ử ề ủ h u h t các sinh v t nhân chu n đ cầ ế ậ ẩ ượ s a đ i b ng cách thêm vào m t đo nử ổ ằ ộ ạ trình t poly A (còn đ c g i là đuôiự ượ ọ polyA) có th dài t i 250 baz adenin.ể ớ ơ S s a đ i này đ c g i là đa adeninự ử ổ ượ ọ hóa và c n có m t trình t tín hi u trênầ ộ ự ệ phân t ti n -mARN. Đó là trình t 5’-ử ề ự AAUAAA-3’ n m g n đ u 3’ c a phânằ ầ ầ ủ t ti n -mARN. Kho ng 11 - 20 bazử ề ả ơ ti p theo có trình t là YA (Y=ế ự pyrimidin), r i ti p đ n là đo n trình tồ ế ế ạ ự giàu GU n m xuôi dòng. Có nhi uằ ề protein đ c hi u có kh năng nh n bi tặ ệ ả ậ ế và g n vào đo n trình t tín hi u t oắ ạ ự ệ ạ thành m t ph c h c t mARN v tríộ ứ ệ ắ ở ị kho ng 20 nucleotit phía sau c a trình tả ủ ự 5’-AAUAAA-3’. Sau đó, enzym poly(A) polymerase s b sung thêm các adeninẽ ổ vào đ u 3’ c a mARN. M c đích t oầ ủ ụ ạ đuôi A còn ch a rõ, nh ng có th nó cóư ư ể vai trò b o v cho mARN không b phânả ệ ị h y đ u 3’ b i exonuclease. Tuyủ ở ầ ở nhiên, m t s mARN, nh mARN mãộ ố ư hoá các protein histon, không có đuôi polyA (nh ng th ng có th i gian t nư ườ ờ ồ t i ng n).ạ ắ . S hoàn thi n mARN ự ệ ở eukaryote (nhân chu n) ẩ 1. C t b các intronắ ỏ Quá trình này x y ra trong. n mARN đ hình thànhỏ ử ề ể nên phân t mARN hoàn ch nh ch ch aử ỉ ỉ ứ các trình t mã hoá liên t c t ng ngự ụ ươ ứ v i các exon.ớ Sau đó, phân t mARN hoàn