VI. Nucleic acid.
3. RNA (Ribonucleic acid).
Phân tử RNA có cấu tạo tương tự DNA với ba điểm khác biệt sau: - Phân tử RNA là chuỗi đơn.
- Đường pentose của phân tử DNA là ribose (C5H10O5) thay vì deoxyribose. - Thymine, một trong bốn loại base hình thành nên phân tử DNA, được thay thế bằng uracil trong phân tử RNA.
Trong tế bào có ba loại RNA cơ bản đưọc phân loại theo chức năng, mỗi loại đều có cấu trúc đặc thù riêng.
3.1. RNA thông tin ( mRNA).
Có cấu trúc mạch đơn, chiếm 3-5% tổng số RNA, chịu trách nhiệm mang thông tin di truyền từ trong nhân ra ngoài.
Ỏ tế bào Eukaryota (tế bào có nhân điển hình) mRNA tính từ lúc sao mã xong đến khi trở thành mRNA thực sự phải trải, qua một số biến đổi.
- Trong quá trình sao mã, đầu 5’ được gắn với 7-methylguanosine và ba nhóm phosphat. (GPPP)
- Quá trình sao mã hoàn toàn, đầu 3’ được gắn thêm 100 - 200 A (poly A)- việc gắn polyA có thể có vai trò giúp RNA ra khỏi nhân.
- Phân tử mRNA khi mới sao mã xong chứa một lượng nucleotid rất lớn - gồm các đoạn Exon (mang mã thật sự) xen với các đoạn Intron (không mang mã). Trước lúc ra khỏi nhân, các đoạn Intron được cắt đi và nối các đoạn Exon lại với nhau trở thành mRNA thực sự.
3.2. RNA vận chuyển (tRNA).
Là các RNA nhỏ, chiếm 10-15% - có nhiệm vụ mang các amino acid đặc hiệu đến ribosom trong quá trình giải mã.
Sự kết hợp giữa amino acid với tRNA nhờ enzyme đặc hiệu là amynoacyl- tRNA synthetase (AAS) cũng đặc hiệu cho từng amino acid.
tRNA có cấu trúc không gian hình chĩa ba với một số vòng tạo xoắn theo nguyên tắc bổ sung và một số vòng không tạo xoắn trên tRNA có các vị trí đặc biệt sau
Hình 1.18. tARN
- Vị trí gắn amino acid- là dãy ACC ở đầu 3’
- Vị trí nhận biết mã gọi là vị trí đối mã- nhờ có các base đặc hiệu nên tRNA nhận biết chính xác đơn vị mã tương ứng trên mRNA theo nguyên tắc bổ sung.
- Ngoài ra còn một số vị trí đặc hiệu khác là nhánh T(- nhánh ghi nhận Ri- giúp tRNA định vị trong Ribosom. Nhánh ghi nhận enzyme DHU (chứa hydrouridine) giúp tRNA chịu tác dụng của enzyme AAS.
Chức năng chủ yếu của tRNA là vận tải amino acid đến Ri và cùng với mRNA đặt amino acid vào vị trí thích hợp trên chuỗi polypeptit. Mỗi phân tử tRNA chỉ liên kết tạm thời với một amino acid nhất định nhờ AAS cũng đặc hiệu cho từng amino acid. Có trên 60 loại tRNA khác nhau mà chỉ có 20 loại amino acid. Như vậy một loại amino acid có thể được liên kết và vận tải bởi vài loại tRNA khác nhau. tRNA được tổng hợp từ các gen chuyên trách (tRNA) ở prokaryota có 40 - 80 gen này, ở Eukaryota có 520 - 1450 gen tùy từng sinh vật. Các gen này nằm thành từng chùm rải rác trên các nhiễm sắc thể.
3.3. rRNA (RNA riboxom).
rRNA là thành phần cơ bản của ribosome, vừa đóng vai trò xúc tác và cấu trúc trong sự tổng hợp protein.
Tùy theo hệ số lắng rRNA được chia thành nhiều loại: ở eukaryote có rRNA 28S, 18S, 5,8S và 5S, còn các rRNA ở E. coli có ba loại: 23S, 16S và 5S.
rRNA chiếm nhiều nhất trong ba loại RNA (80% tổng số RNA tế bào), tiếp đến là tRNA và mRNA chỉ chiếm 5%. Tế bào sinh vật nhân chuẩn còn chứa những phân tử RNA nhỏ (small nuclear, snRNA) tham gia vào ghép nối các exon. Ribosome của mọi tế bào đều gồm một tiểu đơn vị nhỏ và một tiểu đơn vị lớn. Mỗi tiểu đơn vị có mang nhiều protein và rRNA có kích thước khác nhau.Các tiểu phần của Ri được hình thành từ hạch nhân rồi đi ra bào tương. Sự kết hợp giữa hai tiểu phần chỉ xuất hiện khi tham gia quá trình giải mã.