II. Thành phần và cấu tạo hĩa học của acid nucleic
2. RNA
2.4. Ribozym và self-splicing
Vào 1981, phát minh về vai trị xúc tác của một số phân tử RNA đã làm đảo lộn quan điểm về chất này.
Các phân tử rRNA của các lồi nguyên sinh động vật, lúc đầu được tổng hợp với một số lượng lớn tiền chất, từ số các rRNA này sẽ cĩ một được tạo ra bằng cách tự cắt nối (self - splicing). Quá trình cắt nối này cĩ thể xảy ra ở in vitro trong sự vắng mặt của protein. Điều đĩ cho thấy rằng các trình tự intron tự nĩ cĩ hoạt tính xúc tác tương tự enzyme. Phản ứng self-splicing trong đĩ trình tự intron tự xúc tác quá trình tự cắt rời khỏi phân tử rRNA ở lồi Tetrahymena qua 2 bước:
+ phản ứng được bắt đầu khi nucleotide G gắn vào trình tự intron, đồng thời cắt mạch RNA.
5’
Vị trí gắn Rb
Mã khởi đầu AUG
Vùng không mã hóa 3’ P1 UAA mã kết thúc P2 UAA mã kết thúc P3 UAA mã kết thúc
Mã khởi đầu AUG Mã khởi đầu AUG
Vị trí gắn Rb Vị trí gắn Rb P P P G 5’ 5’ CAP Vị trí gắn Rb Vùng không mã hóa AUG Mã kết thúc UAA Vùng không mã hóa A-A-A--3’
+ Đầu 3’ của RNA mới vừa được tạo ra gắn vào đầu bên kia của intron hồn thành phản ứng nối liền
Hình 1.16 Hoạt động cắt intron và nối exon trên mRNA
Trình tự intron dài 400 nucleotide đã được tổng hợp trong ống nghiệm và nĩ cuộn lại tạo phức hợp bề mặt cĩ hoạt tính tương tự enzyme trong các phản ứng với các RNA khác. Mặc dù splicing phần lớn khơng được thực hiện tự động như ở Tetrahymena nhưng hiện tượng này cũng được phát hiện ở những sinh vật khác, cả ở nấm và vi khuẩn.
Các RNA cĩ khả năng tự xúc tác được gọi là ribozyme. Phát hiện này cĩ ý nghĩa quan trọng trong việc tìm hiểu cơ chế và nguồn gốc sự sống.
Hình 1.17 Phản ứng self-splicing của RNA
