Sự chế biến mARN có lựa chọn

Một phần của tài liệu giáo trình Sinh Học Phân Tử (Trang 48 - 49)

Trong nhiều tr−ờng hợp một pre-mARN riêng biệt của loài ở eukaryote có thể tạo ra nhiều hơn một loại mARN. Điều này xảy ra khi một exon nào đó bị loại bỏ bởi sự ghép nối và

intron bị cắt bỏ (thũng lọng) cắt phớa 3'exon và splicing nối cỏc ủầu 5' và 3' của cỏc exon mRNA trưởng thành cắt phớa 5'exon ủiểmcắt 5' ủiểm cắt 3' mRNA tiền thõn

không đ−ợc giữ lại ở mARN hoàn chỉnh. Nếu có các vị trí poly (A) lựa chọn thì sẽ có các đầu 3’ khác nhau có thể có mặt trong mARN hoàn chỉnh. Các loại chế biến ARN lựa chọn bao gồm sự ghép nối chọn lựa và sự chế biến đuôi poly (A).

- Chế biến poly (A) chọn lựa: Một số tiền mARN chứa nhiều hơn một vùng trình tự cần cho sự cắt và polyadenine hoá. Tế bào sinh vật có sự lựa chọn một trong số đó để sử dụng. Vì thế mARN hoàn chỉnh với cùng vùng mã hoá nh−ng khác nhau ở độ bền vững hoặc vị trí ARN có thể đ−ợc tạo ra từ cùng một gen. Trong một số tr−ờng hợp cả hai vị trí cần cho sự tạo đuôi poly(A) đều đ−ợc sử dụng trong cùng tế bào th−ờng xuyên phản ánh mối quan hệ hiệu quả và tế bào sẽ chứa cả hai loại mARN. Vị trí poly (A) cho thấy nó phù hợp với trình tự bảo tồn nh− thế nàọ Trong các tr−ờng hợp khác, một tế bào có thể sử dụng một vị trí poly (A) trong khi một tế bào khác sử dụng vị trí khác. Trong một số tr−ờng hợp, sự sử dụng các vị trí polyA chọn lựa này là do các kiểu khác nhau của sự ghép nốị

ARN ấn phẩm (ARN editing) có thể thay đổi ý nghĩa của ARN thông tin. Đây là một cơ chế đặc biệt trong tế bàọ Quá trình tạo ra ARN ấn phẩm làm cho chúng thay đổi những trình tự nucleotid của bản sao mARN đã đ−ợc phiên mã, phản ứng này xảy ra trong tế bào chất. Dạng đặc biệt của ARN editing đ−ợc khám phá trong các bản sao mARN mã hoá cho protein trong ty thể của trùng mũi khoan: Một hoặc nhiều hơn nucleotid loại U đ−ợc chèn vào (hoặc có thể là bị cắt đi) từ một vùng đ−ợc lựa chọn của một bản sao, mà nguyên nhân chính là do sự thay đổi trong cả hai nguồn gốc cấu trúc và trình tự, bằng cách ấy đã thay đổi ý nghĩa thông tin. Với một vài gen, sự chọn lọc kéo dài ra đến mức hơn một nửa nucleotid trong mARN hoàn chỉnh là nucleotid loại U đ−ợc chèn vào qua quá trình chọn lọc. Sự chọn lọc của các trình tự mARN cũng đ−ợc tìm thấy ở các ty thể của các tế bào thực vật, gần nh− là mọi mARN đều đ−ợc chế biến lạị Trong tr−ờng hợp này, các base của ARN thay đổi từ C sang U, ngoại trừ base thêm vào hoặc bị loại bỏ đị Một giả thuyết đ−ợc đặt ra nhằm lí giải tại sao ty thể của trypanosoma và thực vật lại có nhiều bản sao ARN ấn phẩm, đó là do một ph−ơng thức cổ x−a để thay đổi sự biểu hiện gen, có thể là một di chứng của cơ chế đã có mặt trong tế bào rất cổ x−ạ Giả thuyết này đ−ợc đặt ra khi ng−ời ta tìm ra một chứng cớ rằng các ấn phẩm đ−ợc chỉnh sửa để sản xuất các mARN d−ới các biểu hiện khác nhau của gen.

ARN editing rất hiếm có ở các tế bào động vật có vú. Một trong những loại base quan trọng là base inosine, chúng xuất hiện trong một vài vị trí đ−ợc lựa chọn của pre-mARN hoặc có thể xuất hiện do sự thay đổi mẫu hình ghép nối mARN. Trong tr−ờng hợp khác, nó thay đổi ý nghĩa của codon. Base I kết cặp với C, Ạ I “ấn phẩm” có thể dẫn đến sự thay đổi trình tự axit amin protein. Sự chọn lựa này đ−ợc thực hiện bởi một enzyme gọi là ADARs (adenosine diaminases hoạt động trên ARN) có vai trò nhận ra một cấu trúc ARN kép mạch thẳng đ−ợc tạo thành bởi sự kết cặp base giữa một điểm đ−ợc chế biến và một trình tự bổ sung nằm ở vị trí khác trên cùng một phân tử ARN. Trong một số tr−ờng hợp, ấn phẩm đ−ợc tạo ra do sự chuyển từ C sang U cũng đ−ợc tìm thấy ở động vật có vú. Sự xuất hiện của các ARN ấn phẩm ở động vật có vú đ−ợc lí giải có thể là để sửa lỗi trong hệ gen trong quá trình tiến hoá. ý kiến khác cho rằng nó cung cấp một cách thức khác cho tế bào để sản xuất một dạng khác của các protein liên quan từ cùng một gen.

Thông tin định rõ chính xác điểm khởi đầu phiên mã ARN thay đổi nh− thế nào đ−ợc chứa trong một phân tử ARN có chiều dài 40-80 nucleotid và đ−ợc phiên mã độc lập. Phân tử ARN này gọi là các ARN h−ớng dẫn (guide ARNs) đ−ợc tổng hợp độc lập với nhaụ Đầu 5’ của chúng có thể tạo liên kết với mARN cần sửa đổi, còn đầu 3’ mang đuôi poly (U). Các nucleotid U này đ−ợc chuyển trực tiếp từ đuôi này sang mARN. Có thể có nhiều guideARNs cùng tham gia sửa đổi một phân tử mARN.

Một phần của tài liệu giáo trình Sinh Học Phân Tử (Trang 48 - 49)