QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ (ĐẠI HỌC)

Đặc điểm chung của QT Phiên Mã
• Sản phẩm phiên mã là 1 sợi polyribonucleotide mạch đơn
• Để thực hiện hiện phiên mã, phân tử DNA phải dãn xoắn cục bộ. Đối với mỗi
gen, chỉ một trong hai sợi DNA được chon làm khuôn để tổng hợp phẩn tử
RNA. Enzyme RNA- polymerase sẽ quyết định việc chọn sợi làm khuôn và xúc
tác quá trình tổng hợp phân tử RNA.
• Phân tử RNA mới được tổng hợp theo chiều từ đầu 5’ – Photphat đến đầu 3’ –
OH.
• Không có cơ chế sửa sai đi kèm với quá trình phiên mã, do vậy, những sai sót
sẽ dẫn đến sự sai khác trong biểu hiện gen. Tuy nhiên, sự sai khác trong quá
trình phiên mã không ảnh hưởng gì đến việc truyền đạt thông tin di truyền
cho thế hệ sau


Phiên mã TH mRNA ở Procaryote
Enzyme RNA polymerase ở Procaryote
 Ở các sinh vật Procaryote chỉ có
một loại enzyme RNA polymerase
và tổng hợp cả 3 loại mRNA,
tRNA và rRNA
 Có cấu trúc bậc 4 rất phức tạp, bao
gồm 2 hỗn hợp chính là enzyme lõi
và nhân tố σ, Nhân tố σ có thể tách ra
khỏi enzyme lõi.
 Enzyme lõi được cấu tạo từ 5
chuỗi polypeptide: 2α, 1 β, 1 β’ ,1
ω.
 Ngoài ra, ở enzyme lõi còn có
nhân tố phiên mã là p và nus A.

Phiên mã TH mRNA ở Procaryote
GĐ Khởi động


Phiên mã TH mRNA ở Procaryote
Protein Nus A
GĐ Kéo Dài


Tại sao RNA được sinh
tổng hợp chỉ bởi từ một
trong 2 mach DNA khuôn
mà không phải là cả hai?


Tiến hành gây đột biến trên tế bào
Prokaryote (giả sử dung DNA nhảy –
transposing DNA segments). Đột biến
được minh họa như sau:
Hoang dại: TTGACAT 15-17bp TATAAT
Đột biến:
TATAAT 15-17bp TTGACAT


Gỉa sử muốn biểu hiện một gen mã hóa cho 1 enzyme
trong con đường biến dưỡng của nấm men trong tế bào
E.coli. Dự đoán vùng Promoter của nấm men sẽ không
phát huy chức năng trong E.coli. Tai sao?
Cũng với giả sử như trên, nhưng thay Promoter nấm

men bằng Promoter E.coli. Kết quả thực nghiệm cho
thấy đã xác định được RNA nấm men nhưng chiều dài
của bản sao này dài hơn gấp 2 lần mRNA này nếu
được thu nhận từ nấm men. Đưa ra giả thuyết để lý giải.


Giả sử gây đột biến trên tế bào nấm men
làm ngăn cản quá trình gắn chop đầu 5’
cho sợi RNA vừa mới được phiên mã. Tuy
nhiên, tất cả các enzyme cần thiết cho quá
trình gắn chop đều ở trạng thái bình
thường, thay vào đó, đột biến được tìm
thấy trên 1 tiểu đơn vị của enzyme RNA
polymerase II. Xác định đó là tiểu đơn vị gì
và giải thích tại sao đột biến làm ảnh
hưởng đến việc gắn chop.


Phiên mã TH mRNA ở Procaryote
GĐ Kết Thúc
Tín hiệu kết

Nhân tố p


Kết thúc không cần nhân tố p

 Có 2 trình tự đối xứng
bổ sung phía trước điểm
kết thúc.

 Một đoạn poly A nằm
ngay trước điểm kết
thúc.


Phiên mã TH mRNA ở Eucaryote
• Ở tế bào Eucaryote có 3 loại enzyme RNA
polymerase, mỗi loại đảm nhận một chức năng riêng
biệt:
+ RNA polymerase I tổng hợp rRNA.
+ RNA polymerase II tổng hợp mRNA.
+ RNA polymerase III tổng hợp cái loại RNA có kích
thước nhỏ như tRNA, RNA 5S ở ribosome và các phân
tử RNA nhỏ khác
Cấu trúc rất phức tạp, có trọng lượng phân tử lớn


Quá trình phiên mã ở Eucaryote


`

Phiên Mã Ở Eukaryote



Qúa trình Nhân Đôi


Đơn vi tái bản, chạc ba sao chép.

Mỗi đoạn DNA được tái bản như là một đơn vị riêng lẻ được gọi là một đơn vị
tái bản (replicon). Các DNA dạng vòng, kích thước nhỏ chỉ gồm một đơn vị tái
bản duy nhất. Sự tái bản khởi đầu từ một điểm gọi là điểm khởi đầu sao chép
(Origin) và lan ra theo hai hướng, hình thành hai chạc ba sao chép (replication
fork) cho đến khi gặp nhau tại điểm kết thúc (Terminus). Điểm khởi đầu tái bản
có khuynh hướng giàu A-T để dễ dàng khởi đầu tách rời hai mạch đơn.
Ở Eucaryote, mỗi phân tử DNA bao gồm nhiều đơn vị tái bản. Mỗi đơn vị tái
bản có điểm khởi đàu riêng và sự tái bản cũng lan ra theo 2 hướng. Khi các chạc
ba tái bản gặp nhau thì sự tái bản DNA được hoàn thanh.


Sao chép Ở Prokaryote


Sao Chép Ở Eucaryote


Tái Bản DNA Procaryote
GĐ Khởi động
Tháo xoắn phân tử DNA


Enzyme tháo xoắn: Topoisomerase. Có 2 loại:
Loại I tháo dạng siêu xoắn, chúng gắn vào phân tử DNA và cắt một
trong hai mạch. Sau khi giải phóng một phân tử DNA đã được tháo
xoắn, các Enzyme này sẽ nối lại chỗ đứt.
Loại II có khả năng tháo các nút nảy sinh do các biến đổi cấu trúc của
chuỗi xoắn kép bằng cách cắt đứt cả hai mạch DNA. Enzyme này được
biết rõ nhất là Gyrase của E.coli

Tách rời hai mạch đơn tại điểm khởi
đầu tái bản



Giai Đoạn Kéo Dài
Tổng hợp mồi RNA
• Các DNA polymerase chỉ có thể tổng hơp DNA bằng cách kéo dài
một mồi RNA đã bắt cặp sẵn trên khuôn. Như đã biết mồi này
được tổng hợp nhờ hoạt tính của Enzyme Primase có trong phức
hợp Primosome