Bài giảng lý thuyết sinh học phân tử RNA

QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ (TRANSCRIPTION)

Các loại RNA

Quá trình phiên mã


MỤC TIÊU :
Mô tả được cấu trúc, chức năng của các loại RNA

Trình bày quá trình phiên mã RNA
Nắm được sự khác biệt trong quá trình phiên mã

giữa tế bào procaryote và eucaryote


RNA giữ vai trò trung gian quan trọng trong sinh tổng
hợp proteine

DNA

transcription
Phiên mã

DNA : chứa chất liệu di truyền

m RNA : mang thông tin di
truyền từ DNA để tổng hợp
proteine

Sự phiên mã (Transcription) là

quá trình chuyển thông tin di
truyền từ DNA sang RNA

RNA

translation
Dịch mã

Protein


CẤU TRÚC PHÂN TỬ RNA
RNA có cấu trúc :

Axit nucleic chuỗi đơn
Đường Ribosome

Uracil thay thế cho Thymine
Cặp base bổ sung U-A

Hydrogen bonds

Uracil

Adenine


3 loại RNA
1. RNA thông tin Messenger RNA ( mRNA)
Mang các thông tin di truyền từ DNA đến

ribosome để tổng hợp proteine

2.

3-5 %

RNA vận chuyển Transfer RNA (tRNA)

Vận chuyển các amino axit đến ribosome

15%

3. Ribosomal RNA (rRNA)

Là thành phần cấu tạo và cung cấp
hoạt tính enzyme của ribosome

80%


RNA thông tin
•

mRNA là một sơi đơn được tổng hợp trong quá trình
phiên mã (transcription ) từ một sợi DNA ở trong nhân
tế bào


mRNA truyền các thông tin di truyền từ DNA
để tổng hợp proteine

Trình tự các nucleotide của mRNA được quy định theo
nguyên tắc bổ sung với mạch DNA khuôn

CODON: là một mã di truyền gồm 3 nucleotide của DNA hay mRNA quy
định đặc hiệu cho một loại axit amine được đưa vào trong chuỗi polypeptide
Có 4 loại base, một codon gồm 3 base như vậy sẽ có 43 =64 tổ hợp codon


tRNA
Chức năng : vận chuyển
các axit amine đến
ribosome


tRNA
Cấu trúc:
Là một mạch đơn
cuộn lại tạo nên
phân tử tRNA xoắn
kép


tRNA
Vị trí gắn
axit amine

anticodon

Cầu nối hydrogen giữa các

cặp base hình thành trong cấu
trúc không gian ba chiều


Đầu 3’ luôn kết thúc với
CCA
Đầu 5’luôn kết thúc
bằng guanine

Bộ ba nucleotides ở vị trí đối mã quy định đặc
hiệu cho một loại axit amine được t RNA vận
chuyển
Mỗi loại tRNA đặc hiệu cho một loại amino axit


Anticodon:
 Là vị trí các base bắt cặp với mRNA
 Duy nhất cho mỗi loại tRNA


Có khoảng 45 loại tRNA
Một axit amine có thể có nhiều codon mã
hóa ( mã di truyền suy thoái )
Cùng một loại tRNA có thể vận chuyển
Analine được mã hóa bởi ba codon khác

nhau ở base cuối trong bộ ba mã hóa

analine

GCA

GC C

codon

codon

G CU
codon

tRNA


Hoạt hóa t RNA

1. Năng lượng từ ATP
2. aminoacyl-tRNA synthetase

Hình thành các tRNA
mang a.a


Quá trình hoạt hóa enzyme mang
tính đặc hiệu


rRNA
Được tổng hợp từ
gen trong nhân gọi

nucleolar organiser

Trình tự các nucleotide rRNA của tế bào
prokaryotes & eukaryotes đều giống nhau.


rRNA
rRNA có trong tế bào chất , kết hợp với các
proteine tạo thành ribosomes

Ribosome có chức năng
là nhà máy sản xuất
proteine của tế bào



Nguyên tắc chung của quá trình phiên mã
Chỉ một mạch DNA 3’-5’ được dùng làm khuôn để phiên mã RNA
RNA được tổng hợp theo chiều 5’-3’ nhờ enzyme RNA polymerase


Nucleotides chỉ được
gắn vào ở đầu 3’ OH.

Chỉ mạch DNA theo chiều 3’-5’
mới được dùng làm khuôn để
phiên mã


Promoter

Transcription unit

5
3

3
5

Initiation site
RNA polymerase

Phiên mã xảy ra
theo 3 giai đoạn

DNA

Termination site

1

Bắt đầu
5
3

3
5

Template strand of DNA

Unwound
DNA

RNA
transcript

Rewound

2

Kéo dài

DNA

5
3

3
5

3
5

RNA
transcript

3

Kết thúc

5
3

3
5
3

5

Completed RNA transcript


A. Giai đoạn khởi động

RNA polymerase II gắn vào đoạn
khởi động ( promoter ) làm tách
hai mạch DNA và dịch chuyển
theo hướng 3’-5; trên DNA để
tổng hợp mRNA


Đoạn khởi động promoter
 Là một đoạn DNA chuyên biệt mà RNA polymerase
sẽ gắn vào
 Quá trình phiên mã của gen khởi đầu từ promoter

Vị trí bắt đầu cho phiên mã


Có bao nhiêu promoters trong DNA?

Có ít nhất 1 promoter cho mỗi gene để phiên
mã cho mRNA.


Promoters có vai trò như một điểm
tín hiệu cho RNA polymerase :

1

Khi nào bắt đầu
2

Với mạch DNA nào

3

Tổng hợp theo
chiều nào