Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Sinh học phân tử: Chương 4 Sự phiên mã và mã di truyền, cung cấp cho người học những kiến thức như: Nguyên tắc chung; Sự phiên mã ở tế bào nhân nguyên thuỷ; Sự phiên mã ở tế bào nhân thật; Phiên mã ngược ở retrovirus; Mã di truyền. Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương SỰ PHIÊN MÃ VÀ MÃ DI TRUYỀN http://buihongquan.com Sự phiên mã và mã di truyền • • • • Mở đầu Nguyên tắc chung Sự phiên mã tế bào nhân nguyên thuỷ Sự phiên mã tế bào nhân thật – Các gen gián đoạn – RNA polymerase tế bào nhân thật – Sự phiên mã RNA polymerase I, II, III: phiên mã RNA pol II • Phiên mã ngược retrovirus • Mã di truyền http://buihongquan.com Quá trình Phiên mã Prokaryote http://buihongquan.com Monocistronic vs Polycistronic mRNA http://buihongquan.com Quá trình phiên mã Prokaryote • Được tiến hành RNA polymerase – Khơng cần primer – Khơng có khả đọc ngược (proofreading) – Đọc khuôn DNA (DNA template) theo chiều 3’-5’ tổng hợp RNA transcript theo chiều 5’-3’ – Chỉ có mạch đơn phân tử DNA dùng làm khuôn – RNA polymerase định việc chọn mạch khn cách gắn vào trình tự đặc biệt mạch chọn làm khn, trình tự promoter http://buihongquan.com RNA polymerase phức hợp enzyme, gọi holoenzyme, gồm enzyme lõi (Core enzyme) nhân tố ’ + ’ Holoenzyme Core enzyme Core enzyme: Gồm nhiều tiểu đơn vị : tiểu đơn vị : có vai trị gắn kết tiểu đơn vị , ’ : trung tâm xúc tác RNA polymerase, liên kết với DNA khuôn, RNA tổng hợp ribonucleotide Tiểu đơn vị thứ ω không cần thiết cho phiên mã giúp ổn định enzyme hỗ trợ cho trình gắn kết tiểu đơn vị Nhân tố : đảm bảo tính đặc hiệu promoter: giảm lực RNA pol trình tự DNA bất kỳ, tăng lực RNA pol promoter http://buihongquan.com RNA polymerase http://buihongquan.com RNA polymerase http://buihongquan.com Cấu trúc Holoenzyme • RNA polymerase holoenzyme cho thấy có vùng tiếp xúc rộng tiểu đơn vị - ’-của core • Cấu trúc cho thấy vùng giúp cho việc mở kênh enzyme để nhận vào dsDNA template để hình thành phức hợp đóng promoter • Sau giúp mở kênh, bị đẩy khỏi kênh khi kênh bị thu hẹp bao quanh DNA bị tách mạch phức hợp mở promoter http://buihongquan.com Chức yếu tớ •Gene được chọn phiên mã nhờ có làm cho RNA polymerase xác định gắn chặt lên promoter •Sự gắn chặt phụ tḥc vào vị trí tách mạch DNA để cho phép hình thành phức hợp mở promoter •Sự tách khỏi core sau đảm bảo cho việc gắn chặt polymerasepromoter http://buihongquan.com Intrinsic Termination http://buihongquan.com Kết thúc phiên mã phụ thuộc Rho Rho-Dependent Termination Rho protein gồm tiểu đơn vị, có domain Rho nguyên nhân làm suy giảm khả phiên mã RNA polymerase in vitro.Sư suy giảm Rho làm kết thúc phiên mã Sau kết thúc phiên mã, polymerase tái khỏi đầu lại trình phiên mã http://buihongquan.com Kết thúc phiên mã phụ thuộc nhân tố rho • Rho nhận diện vùng RNA gọi “rut” (gồm 50-90 bp nằm phiá trước trình tự kết thúc, giàu C G) • Rho thủy phân ATP để dịch chuyển RNA với tốc độ cao RNA pol Khi Rho phân tách liên kết RNA-DNA nhờ hoạt tính helicase Quá trình phiên mã kết thúc http://buihongquan.com PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ Ở PROKARYOTE & EUKARYOTE RNA Polymerase Eukaryote • RNA Pol I: phiên mã RNA ribosome (28S, 18S, 5.8S) • RNA Pol II: phiên mã mRNA • RNA Pol III: phiên mã tRNA, rRNA 5S RNA nhỏ khác http://buihongquan.com Kết thúc phiên mã • Cơ chế kết thúc –Có khác prokaryote eukaryote • Tế bào Eukaryote biến đổi RNA sau phiên mã • Enzyme nhân eukaryote –Biến đổi pre-mRNA trước tín hiệu di truyền rời nhân vào tế bào chất RNA processing http://buihongquan.com http://buihongquan.com http://buihongquan.com http://buihongquan.com http://buihongquan.com Chức tiến hóa quan trọng Intron • Hiện diện intron – Cho phép có khả biến đổi q trình RNA splicing Các loại RNA chủ yếu • Có loại RNA chủ yếu đóng vai trị quan trọng việc trung gian cho việc biểu hiện gene –Ribosomal RNA (rRNA) thành phần cần thiết ribosome –Messenger RNA (mRNA) copy trình tự DNA mã hóa cho proetein –Transfer RNA (tRNA) vận chuyển amino acid đến ribosome – Small nuclear RNA (snRNA) có vai trị pre-mRNA splicing, –Small nucleolar RNA (snoRNA) có vai trị rRNA processing http://buihongquan.com http://buihongquan.com Ribonucleoprotein (RNP) http://buihongquan.com Ribozyme Phiên mã ngược http://buihongquan.com Phiên mã ngược http://buihongquan.com Mã di truyền Mã di truyền mã bộ ba, tức nu đứng mạch mã gớc gen mã hố axit amin - Với loại nucleotit, AND hay gen có 43 = 64 loại bợ ba khác - mã (UAA, UAG, UGA) khơng mã hố axit amin mà đóng vai trị kết thúc chuỗi polypeptit - Chỉ có Methionin Tryptophan loại được mã hố loại bợ ba, axit amin cịn lại loại được mã hố từ – loại bộ ba - Hiện tượng nhiều mã mã hoá loại axit amin gọi thoái biến mã - Mã di truyền chung cho mọi sinh vật http://buihongquan.com ... gớc gen mã hố axit amin - Với loại nucleotit, AND hay gen có 43 = 64 loại bộ ba khác - mã (UAA, UAG, UGA) khơng mã hố axit amin mà đóng vai trị kết thúc chuỗi polypeptit - Chỉ có Methionin Tryptophan... box) 5’TATAAT-3’ • Một trình tự ngắn khác tập trung 35 bp đầu nguồn (upstream) gọi vùng -3 5 (-3 5 box) 5’-TTGACA-3’ • Các trình tự trình tự thỏa hiệp đưa so sánh hàng ngàn promoter khác http://buihongquan.com... vùng RNA gọi “rut” (gồm 5 0-9 0 bp nằm phiá trước trình tự kết thúc, giàu C G) • Rho thủy phân ATP để dịch chuyển RNA với tốc độ cao RNA pol Khi Rho phân tách liên kết RNA-DNA nhờ hoạt tính helicase