Tài liệu ARN thông tin doc

ARN thông tin



"Vòng đời" của một ARN thông tin trong tế bào
sinh vật nhân chuẩn. ARN được phiên mã trong
nhân tế bào; khi hoàn tất quá trình chế biến, ARN
thông tin trưởng thành được vận chuyển đến tế bào
chất và dịch mã nhờ ribosome. Đến một thời điểm
nhất định, ARN thông tin sẽ bị phân huỷ thành các
ribonucleotide.
ARN thông tin (tiếng Anh là messenger RNA - gọi
tắt: mRNA) là ARN mã hóa và mang thông tin từ
ADN (xem quá trình phiên mã) tới vị trí thực hiện
tổng hợp protein (xem quá trình dịch mã).
"Vòng đời" một ARN thông tin
Vòng đời của một phân tử ARN thông tin được tính
từ khi bắt đầu quá trình phiên mã và kết thúc khi
phân tử này bị phân huỷ bởi các RNase. Trong quá
trình này, ARN thông tin có thể được chế biến,
chỉnh sửa, và được vận chuyển trước khi xảy ra quá
trình dịch mã. Những ARN thông tin của sinh vật
nhân chuẩn thường phải trải quá nhiều quá trình chế
biến và vận chuyển phức tạp hơn nhiều so với ở tế
bào sinh vật nhân sơ.

Phiên mã
Bài chính: Quá trình phiên mã
Trong quá trình phiên mã, trình tự nucleotide của
các gene trên ADN được sao chép lại trên phân tử

ARN thông tin nhờ sự hoạt động của ARN
polymerase. Quá trình này tương đối giống nhau ở
cả tế bào sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn. Điều khác
biệt đáng chú ý là ở sinh vật nhân chuẩn, ARN
polymerase kết hợp với một số enzyme tham gia vào
quá trình chế biến ARN thông tin, điều này cho phép
quá trình chế biến ARN thông tin có thể diễn ra ngay
khi khởi đầu sự phiên mã. Phân tử ARN thông tin
mới đầu được tạo thành có tuổi thọ ngắn, chưa được
hoặc chỉ mới xử lý một phần được gọi là tiền ARN
thông tin (pre-mRNA) đến khi hoàn thành quá trình
chế biến thì gọi là ARN thông tin trưởng thành.
Chế biến
Việc chế biến (xử lí) ARN thông tin rất khác nhau
giữa sinh vật nhân chuẩn và nhân sơ. ARN thông tin
của sinh vật nhân sơ là khá hoàn chỉnh việc phiên
mã và không cần chế biến gì (ngoại trừ vài trường
hợp hiếm). Còn ARN thông tin của sinh vật nhân
chuẩn đòi hỏi xử lí rất nhiều.
Tạo tiền ARN thông tin ở sinh vật nhân chuẩn
1. cộng gốc 5' là quá trình ở đó nucleotid guanin
thay đổi được cộng vào đầu 5' của tiền ARN
thông tin. Quá trình sửa chữa này là quan trọng
cho việc phát hiện và đính kèm đúng của ARN
thông tin với ribosome. Nó cũng quan trọng với
quá trình ghép và vận chuyển .
2. Vận chuyển - là quá trình ở đó tiền ARN thông
tin được sửa chữa để kéo giãn các chuỗi không
mã hóa, gọi là intron; và các chuỗi protein mã
hóa được gọi là exons. tiền ARN thông tin được

vận chuyển bởi nhiều đường khác nhau, cho
phép một gen đơn có thể mã hóa cho nhiều
protein, quá trình như vậy được gọi là vận
chuyển liên tiếp . Quá trình vận chuyển thường
được thực hiện bởi một ARN protein phức, được
gọi là spliceosome, nhưng các phân tử ARN
cũng có khả năng làm chất xúc tác cho chính
quá trình vận chuyển của chúng.
3. Polyadenylation - là liên kết không phân cực
(covalent) của một nửa polyadenylyl với một
phân tử ARN. Trong các sinh vật nhân chuẩn,
polyadenylation là quá trình mà ở đó phần lớn
các phân tử ARN thông tin được kết thúc ở các
gốc 3' của chúng . Các đầu viện trợ poly(A)
trong ARN thông tin ổn định để bảo vệ nó khỏi
quá trình exonucleases. Polyadenylation cũng
quan trọng với quá trình kết thúc phiên mã, đưa
ARN thông tin ra ngoài hạt nhân và dịch mã nó.
4. Polyadenylation diễn ra trong và sau quá trình
phiên mã ADN vào trong ARN. Sau khi quá
trình phiên mã kết thúc, vòng ARN thông tin
được phân ra nhờ sự hoạt động của một
endonuclease phức gắn với ARN polymerase. Vị
trí phân rã được xác định bởi sự xuất hiện của
các chuỗi AAUAAA gốc gần chỗ phân rã . Sau
khi ARN thông tin được tách ra, 80 đến 250
adenosine còn lại được gắn vào các gốc tự do 3'
tại vị trí phân rã .
5. Một chuỗi (khoảng vài trăm) nucleotid loại
adenin được cộng vào các đầu 3' của tiền ARN

thông tin nhờ sự hoạt động của một enzyme có
tên là polyadenylate (polyA) polymerase . Đuôi
PolyA được gắn với bản sao ở đó chứa những
chuỗi đặc biệt, ký hiệu AAUAAA . Tầm quan
trọng của ký hiệu AAUAAA được chứng minh
bởi một sự thay đổi trong mã hóa chuỗi ADN
(AATAAA), dẫn đến sự thiếu hụt của hồng cầu.
Polyadenylation làm tăng quá trình phân đôi
trong quá trình sao chép, vì thế các bản sao cuối
cùng dài hơn trong tế bào và dẫn đến việc dịch
mã nhiều hơn, tạo ra nhiều protein hơn .
Sửa chữa
Trong một vài trường hợp, một ARN thông tin sẽ
được sửa chửa, thành phần nucleotide của ARN
thông tin lúc này được thay đổi . Một ví dụ trong cơ