ARN ribosome là loại ARN chiếm tỉ lệ nhiều nhất trong tế bào, nó chiếm khoảng 80% trong tổng số 3 loại ARN. Ở tế bào nhân chuẩn, rARN được tổng hợp từ các gen nằm trong hạch nhân và có khoảng 600 gen làm nhiệm vụ này.
Các phân tử rARN được phân biệt với nhau bằng tốc độ lắng đọng trên trường li tâm hay còn gọi là hằng số lắng đọng ký hiệu là (S) do nhà khoa học Svegbec đề xuất. Ở tế bào nhân sơ rARN có 3 loại với hằng số lắng đọng là 5S; 16S và 23S. Còn ở tế bào nhân chuẩn, rARN có 4 loại với hằng số lắng đọng là 5S; 5,8S; 18S và 28S.
Chức năng chính của rARN là tham gia cấu tạo nên ribosome. Sau khi được tổng hợp xong ở hạch nhân, các phân tử rARN không đi ra tế bào chất mà chúng tiếp tục ở lại hạch nhân và kết hợp với polypeptit được vận chuyển từ tế bào chất vào để tạo thành các tiểu phần của ribosome. Có thể hình dung quá trình hình thành rARN và các tiểu phần của ribosome ở tế bào nhân chuẩn theo sơ đồ sau:
Hình III.5. Sơ đồ hình thành rARN và các tiểu phần của ribosome ở tế bào nhân chuẩn
Quá trình sao mã hay còn gọi là phiên mã tổng hợp mARN là một giai đoạn quan trọng của quá trình sinh tổng hợp protein. Ở sinh vật nhân chuẩn, quá trình này được thực hiện ở trong nhân tế bào và hoàn toàn tách biệt với quá trình giải mã. Còn ở sinh vật nhân sơ thì quá trình phiên mã và quá trình giải mã được thực hiện cùng ở trong nhân tế bào.
Sau khi 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau ra, nhờ tác dụng của enzym ARN polymerseII, các ribonucleotit tự do trong môi trường nội bào sẽ liên kết với các nucleotit trên mạch mã gốc của gen theo nguyên tắc bổ sung. Trong hai mạch của gen thì chỉ có một mạch được làm mạch gốc để tổng hợp mARN đó là mạch có chiều từ 3’ đến 5’và di chuyển theo chiều của enzyme tách. Vì vậy, phân tử mARN sẽ được tổng hợp theo chiều từ 5’ đến 3’.
Ở sinh vật nhân chuẩn, chuỗi polyribonucleotit vừa mới được tổng hợp chỉ là phân tử tiền mARN. Nó cần tiếp tục trải qua nhiều bước hoàn thiện để trở thành mARN hoàn chỉnh, trước khi đi ra tế bào chất để thực hiện quá trình giải mã.
Đầu tiên, mũ 7methylguanozin và đuôi poly-A sẽ được gắn thêm vào.
Tiếp đó, là quá trình cắt bỏ các đoạn intron và nối các đoạn exon lại với nhau để tạo mARN hoàn chỉnh.
Có thể hình dung quá trình hình thành mARN ở sinh vật nhân chuẩn theo sơ đồ hình sau
Hình III.6. Sơ đồ quá trình tổng hợp mARN ở tế bào nhân chuẩn 3.3.3. Quá trình giải mã tổng hợp protein (translation)
Quá trình giải mã hay còn gọi là quá trình dịch mã là quá trình sắp xếp các axit amin vào đúng vị trí để tạo ra được một phân tử protein do gen quy định tổng hợp. Đó là quá trình truyền đạt thông tin từ mARN sang chuỗi polypeptit hay từ gen sang protein thông qua bản sao mARN. Quá trình này được thực hiện ở tế bào chất nhờ hoạt động của ribosome, các loại ARN và các enzyme đặc hiệu.