Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Phiên mã và biến đổi sau phiên mã ở Eukaryote - Nguyễn Thị Lan Hương

GVHD: TS.Dương Thị Bạch Tuyết HVTH: Nguyễn Thị Lan Hương 
PHIÊN MÃ VÀ BIẾN ĐỔI 
SAU PHIÊN MÃ Ở EUKARYOTE 
Điều kiện để có sự tổng hợp ARN. 
Đặc điểm phiên mã ở eukaryote 
Cấu trúc DNA của eukaryote và những exon, intron 
Các loại RNA 
Quá trình phiên mã 
Quá trình trưởng thành mRNA 
PHIÊN MÃ VÀ BIẾN ĐỔI 
SAU PHIÊN MÃ Ở UKARYOTE 
Điều kiện để có sự tổng hợp ARN. 
Gen khởi động không bị ức chế. 
Có sự hiện diện của một số enzym đặc trưng chủ yếu là ARN-polimerase hoạt động. 
Có sự hiện diện của các Cation hoá trị 2 giúp cho ARN-polimerase hoạt động. 
Cần có năng lượng (ATP cung cấp). 
Đặc điểm phiên mã ở eukaryote 
Có 3 loại RNA polymerase, cần các nhân tố phiên mã 
mRNA chứa thông tin di truyền của 1 gen 
Cấu trúc phức hợp chặt chẽ histone protein phải biến đổi trước khi khởi động phiên mã 
Các rRNA hình thành trong nhân dưới dạng 45S, phân cắt thành 3 loại rRNA(18S; 28S; 5.8S) rồi mới chuyển ra tế bào chất. 
Tiền mRNA gắn “mũ” đầu 5’, 3’ thêm “đuôi”. 
Tiền mRNA được splicing trước khi dịch mã 
Xảy ra trong nhân 
Cấu trúc DNA của eukaryote và những exon, intron: 
Gen của eukaryote gồm exon và intron. 
Tiền mRNA chứa cả trình tự các exon và các intron. 
Tiền mRNA phải qua splicing tạo mRNA trưởng thành . 
Khoảng 10% mRNA trưởng thành đi ra tế bào chất. 
(b) 
(c) 
RNA polymerase 
RNA polymerase II 
Những RNA polymerase của eukaryote 
RNA polymerase I 
Promoter gồm 2 vùng riêng biệt: 
1.Lõi khởi động (core promoter) 
từ -45 đến +20 
vùng giàu GC và một vùng ngắn giàu AT quanh điểm khởi sự phiên mã gọi là Inr. 
2.Yếu tố điều khiển ngược dòng (UPE- upstream promoter element) 
từ -180 đến -107 
là trình tự giàu GC khác, liên hệ với trình tự lõi khởi động 
Nhân tố tham gia phiên mã 
UBF: đoạn polypeptide đơn nối với rãnh cạn giàu GC của UPE, làm cho core và UPE tiến vào gần nhau 
SL1 nối với UBF và gắn vào core bảo đảm RNA polymerase I nối với phức hợp UBF1-SL1 tại điểm khởi động. 
SL1 gồm TBP, cần cho khởi sự phiên mã của ba loại RNA polymerase v à ba TAF nối với TBP. 
UBF 
RNA polymerase I 
RNA polymerase III 
Dạng 1: phiên mã tạo rRNA 5S 
TFIIIA nối vào hộp A 
TFIIIC nối vào hộp C 
TFIIIB nối vào điểm khởi sự 
 RNA polymerase III tham gia vào phức hợp và khởi sự phiên mã 
TFIIIC nối với vùng sau điểm khởi sự phiên mã , giúp nhân tố xác định vị trí TFIIIB nối với điểm khởi sự phiên mã . 
TFIIIB giúp RNA polymease III gắn vào và hoạt động . 
Dạng 2: phiên mã tạo tRNA 
vùng khởi động phía trước vị trí khởi sự phiên mã . 
TATA là trình tự chủ yếu cần cho sự phiên mã , 
TBP và các protein nối với nó xác định vị trí chính xác cho RNA polymerase ở điểm khởi sự phiên mã . Oct và PSE làm tăng hiệu quả phiên mã 
Dạng 3: phiên mã tạo snRNA 
RNA polymerase II 
RNA polymerase II 
Nhân tố phiên mã 
TFIID (TBP và các TFA) 
TFIIA 
TFIIB 
TFIIF 
TFIIH 
TFIIE 
RNA polymerase II 
Khởi sự : 
khởi sự phiên mã t ại vị trí +1 của trình tự gen. 
nucleotid đầu tiên có base purin A hay G. 
Kéo dài : 
bổ sung toàn bộ gen tạo tiền mRNA. 
RNA polymerase nối đồng hóa trị các ribonucleotide vào đầu 3’của sợi RNA đang được hình thành . 
Chuỗi DNA ở vùng phiên mã tháo xoắn , tách hai mạch , phơi đoạn DNA khuôn ra để phiên mã , sau đó quấn xoắn trở lại . 
có sự hỗ trợ của TFIIS. 
Kết thúc : 
khi gặpở trình tự kết thúc.khi gặp thường cócấu trúc chân vòng hay cấu trúc kẹp tóc trên RNA mới được tổng hợp 
RNA polymerase ngừng lại , dẫn đến kết thúc quá trình phiên mã . 
Đầu 3’ của tiền mRNA sẽ kết thúc bởi một trình tự (trailer), tương ứng với phần không được dịch mã của phiên mã của exon 3’. 
Ở 2 miền của DNA gần nhau cùng sao mã cóantitermination factor làm cho RNA polymerase có thể vượt qua mã kết thúc để tiếp tục phiên mã ở miền tiếp theo 
Biến đổi sau phiên mã ở những đầu 5’ và 3’ của tiền mRNA. 
	* Mũ 0 : chỉ có 1 nhóm guanosin có gốc methyl ở nitơ 7 của base đầu tiên 	* Mũ 1: g ồm có c ác gốc methyl ở nitơ 7 của base đầu tiên và vị trí O ở 2’ của base thứ hai 	* Mũ 2: có 3 gốc methyl ở nitơ thứ 7 của base đầu tiên , O ở 2’ của base thứ hai v à N6 của base thứ hai .	 Các mRNA của eukaryote đều được gắn mũ . Tỉ lệ các dạng mũ khác nhau thể hiện đặc tính của các cơ thể đặc biệt . 
Gắn mũ ở đầu 5’ 
Thêm đuôi poly A 
QUÁ TRÌNH CẮT NỐI EXON 
Quá  trình  trưởng  thành  rRNA 
Quá trình trưởng thành tRNA . 
Tiền tRNA tạo cấu trúc bậc hai được endonuclease nhận biết và cắt bỏ các đoạn đầu mút 5’ và 3’ để tRNA nucleotidyl transferase gắn trình tự 5’-CCA-3’ vào đầu 3’. Sau đó , chúng được loại bỏ intron và ghép thêm acceptor với nhau .