Bài giảng Sinh học phân tử - Chương 4: Quá trình Phiên mã ở Prokaryote - Nguyễn Hữu Trí

Nội dung text: Bài giảng Sinh học phân tử - Chương 4: Quá trình Phiên mã ở Prokaryote - Nguyễn Hữu Trí

1. 24/03/2016 Kiểu hoạt động của Intrinsic Termination Terminator vi khuẩn hoạt động dựa vào sự bắt cặp bổ sung không bền giữa lai RNA- DNA o 2 trình tự đối xứng bổ sung giàu GC, khi phiên mã sẽ tạo thành cấu trúc kẹp tóc (hairpin), cấu trúc này ổn định và ngăn không cho RNA pol tiếp tục tổng hợp. o Nguyên nhân chính dẫn tới ngừng quá trình phiên mã là chuỗi giàu U nằm ở downstream của hairpin, làm giảm ái lực của RNA với DNA mạch gốc. Do đó RNA tách khỏi phức hợp phiên mã. 24/03/2016 2:57:55 SA 21 Nguyễn Hữu Trí Kiểu hoạt động của Intrinsic Termination 24/03/2016 2:57:55 SA 22 Nguyễn Hữu Trí 11
2. 24/03/2016 Intrinsic Termination 24/03/2016 2:57:55 SA 23 Nguyễn Hữu Trí Intrinsic Termination 24/03/2016 2:57:55 SA 24 Nguyễn Hữu Trí 12
3. 24/03/2016 Intrinsic Termination 24/03/2016 2:57:55 SA 25 Nguyễn Hữu Trí Kết thúc phiên mã phụ thuộc Rho Rho-Dependent Termination Rho là một protein gồm 6 tiểu đơn vị, có 2 domain Rho là nguyên nhân làm suy giảm khả năng phiên mã của RNA polymerase trong in vitro.Sư suy giảm này là do Rho làm kết thúc phiên mã. Sau khi kết thúc phiên mã, polymerase sẽ tái khỏi đầu lại quá trình phiên mã. 24/03/2016 2:57:55 SA 26 Nguyễn Hữu Trí 13
4. 24/03/2016 Kết thúc phiên mã phụ thuộc nhân tố rho • Rho nhận diện một vùng trên RNA gọi là “rut” (gồm 50-90 bp nằm phiá trước trình tự kết thúc, giàu C và ít G) • Rho thủy phân ATP để dịch chuyển trên RNA với tốc độ cao hơn RNA pol. Khi đó Rho phân tách liên kết RNA-DNA nhờ hoạt tính helicase. Quá trình phiên mã kết thúc. 24/03/2016 2:57:55 SA 27 Nguyễn Hữu Trí PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ Ở PROKARYOTE & EUKARYOTE RNA Polymerase ở Eukaryote • RNA Pol I: phiên mã các RNA của ribosome (28S, 18S, 5.8S) • RNA Pol II: phiên mã mRNA • RNA Pol III: phiên mã tRNA, rRNA 5S và các RNA nhỏ khác. 24/03/2016 2:57:55 SA 28 Nguyễn Hữu Trí 14
5. 24/03/2016 Kết thúc phiên mã • Cơ chế của sự kết thúc – Có sự khác nhau giữa prokaryote và eukaryote • Tế bào Eukaryote biến đổi RNA sau khi dịch mã • Enzyme trong nhân của eukaryote – Biến đổi pre-mRNA trước khi tín hiệu di truyền rời nhân và đi vào tế bào chất. 24/03/2016 2:57:55 SA 29 Nguyễn Hữu Trí RNA processing 24/03/2016 2:57:55 SA 30 Nguyễn Hữu Trí 15
6. 24/03/2016 Sự biến đổi mRNA • Mỗi đầu cuối của phân tử pre-mRNA được biến đổi (modified) theo các cách khác nhau – Đầu 5 được gắn chóp(cap) 7- Mehtyl- Guanylate. – Đầu 3 nhận đuôi poly-A dài khoảng 50-250 nu 7- Mehtyl- Guanylate 50 đến 250 adenine nucleotide Được gắn vào đầu 5 Được gắn vào đầu 3 TRANSCRIPTION DNA RNA PROCESSING Pre-mRNA Đoạn mã hóa protein Tín hiệu Polyadenylation 5 3 mRNA G P P P AAUAAA AAA AAA Ribosome TRANSLATION Start codon Stop codon 5 Cap 5 UTR 3 UTR Đuôi Poly-A Polypeptide 24/03/2016 2:57:55 SA 31 Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 2:57:55 SA 32 Nguyễn Hữu Trí 16
7. 24/03/2016 Gene gián đoạn và RNA splicing • RNA splicing – Loại bỏ các intron và nối exon lại Intron 5 Exon Intron Exon Exon 3 TRANSCRIPTION DNA Pre-mRNA 5 Cap Đuôi Poly-A 1 30 31 104 105 146 RNA PROCESSING Pre-mRNA mRNA Intron bị cắt ra và các Đoạn mã hóa exon được nối lại với nhau Ribosome TRANSLATION Polypeptide mRNA 5 Cap Đuôi Poly-A 1 146 3 UTR 3 UTR 24/03/2016 2:57:55 SA 33 Nguyễn Hữu Trí RNA transcript (pre-mRNA) 5 Exon 1 Intron Exon 2 Protein 1 snRNA Các protein khác snRNPs Spliceosome 2 5 Thành phần Spliceosome Intron bị cắt ra mRNA 3 5 Exon 1 Exon 2 24/03/2016 2:57:55 SA 34 Nguyễn Hữu Trí 17
8. 24/03/2016 Chức năng và sự tiến hóa quan trọng của Intron • Hiện diện trong intron – Cho phép có khả năng biến đổi quá trình RNA splicing 24/03/2016 2:57:55 SA 35 Nguyễn Hữu Trí Các loại RNA chủ yếu • Có 5 loại RNA chủ yếu đóng vai trò quan trọng trong việc trung gian cho việc biểu hiện gene. – Ribosomal RNA (rRNA) là thành phần cần thiết của ribosome. – Messenger RNA (mRNA) là copy của trình tự DNA mã hóa cho proetein. – Transfer RNA (tRNA) vận chuyển aminoacid đến ribosome. – Small nuclear RNA (snRNA) có vai trò trong pre-mRNA splicing, – Small nucleolar RNA (snoRNA) có vai trò trong rRNA processing. 24/03/2016 2:57:55 SA 36 Nguyễn Hữu Trí 18
9. 24/03/2016 24/03/2016 2:57:55 SA 37 Nguyễn Hữu Trí Ribonucleoprotein (RNP) 24/03/2016 2:57:55 SA 38 Nguyễn Hữu Trí 19
10. 24/03/2016 Ribozyme 24/03/2016 2:57:55 SA 39 Nguyễn Hữu Trí Phiên mã ngược 24/03/2016 2:57:55 SA 40 Nguyễn Hữu Trí 20
11. 24/03/2016 Phiên mã ngược 24/03/2016 2:57:55 SA 41 Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 2:57 SA 42 Nguyễn Hữu Trí 21