Đề tài Sự Giải Mã ARN

CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ CÙNG CÁC BẠN ĐÃ ĐẾN THAM DỰ BUỔI THUYẾT TRÌNH CỦA LỚP Y 2005B Toång hôïp ProâteâinSöï Giaûi Maõ ARNPhần I: Các thành phần tham gia giải mã Ribosome và Polyribosome ARN vận chuyển (tARN)Phần II: Quá trình giải mã Hoạt hóa acid amin Trùng hợp acid amin tạo polypeptidMenuBackTỔNG QUAN BÀI THUYẾT TRÌNHCác thành phần tham giagiải mãMenuBackRibosome và PolyribosomeRibosome gồm 2 đơn vị dưới (Subunit): đơn vị dưới lớn (đvd lớn) và đơn vị dưới bé (đvd bé).MenuBackRibosome và PolyribosomeTrên 2 đơn vị dưới :lớn và bé đều có 3 vị trí ký hiệu là A, P và EA (Aminoacyl) là nơi tARN mang acid amin đếnP (Peptidyl) là nơi hình thành liên kết peptidE (exit) là nơi tARN rời khỏi Ribosome.MenuBackRibosome và PolyribosomeSo sánh Ribosome giữa Prokaryote và Eukaryote:MenuBack	Trong cùng một thời điểm, trên cùng một mARN có thể có nhiều Rb đang hoạt động, gọi là polyribosome hay polysome. Ribosome và PolyribosomeMenuBackRibosome và PolyribosomeMenuBackTheo chiều kim đồng hồ:Đầu gắn acid amin: có bộ ba ACC ló ra ở đầu 3’, acid amin sẽ gắn với A (acid amin arm)Đầu TPsiC: Chứa bộ 3 T-Psi-C. Trong đó Psi (pseudoridine) là Uraxin đã bị biến đổi.Đầu hay thay đổi: chứa từ 4 đến 21 nucl, đầu này không tồn tại ở hầu hết các tARN và nó không ổn định.Đầu chứa anticodon: chứa bộ ba đối mã, ứng với codon trên mARN.Đầu DHU: chứa dihydrouridine.Đây là hình dạng tARN bị ép phẳng mà Holley đưa ra và ông đã nhận được giải Nobel vào năm 1968.ARN vận chuyển (Transfer ARN)MenuBackTuy nhiên, vào những năm 1970, bằng tia X, người ta đã khám phá ra rằng, tARN có hình dạng như chữ L: đầu gắn acid amin và đầu anticodon nằm đối diện nhau, còn đầu TPsiC và DHU thì gấp khúc dọc theo trục phân tửARN vận chuyển (Transfer ARN)MenuBackQUÁ TRÌNH GIẢI MÃỞ PROKARYOTEMenuBackQuá trình giải mã Ñònh Nghóa: Giaûi maõ laø söï truyeàn ñaït thoâng tin di truyeàn töø mARN sang chuoãi polypeptid ñeå töø ñoù hình thaønh caùc phaân töû Protein Ñaëc ñieåm : ñaây laø quaù trình, dieãn ra trong baøo töông, coù theå chia laøm 2 giai ñoaïn:Acid amin ñöôïc hoaït hoaù vaø lieân keát vôùi tARNTruøng hôïp acid amin ...... mARN Polypeptid Phaân töû Protein Baét ñaàu (initiation)Keùo daøi (elongation) Keát thuùc (termination)MenuBackHOẠT HÓA ACID AMINTrong quá trình hoạt hóa acid amin, chúng sẽ được gắn kết với tARN đặc hiệu nhờ sự xúc tác của các enzim gọi là aminoacyl-tRNA synthetase tạo thành phức hợp aa-tARN.Quá trình diễn ra theo 2 bước:	1. aa + ATP  aa-AMP + PP, (pyrophosphate)2. aa-AMP + tRNA  aa- tRNA + AMPMenuBackNhoùm cacboxyl cuûa acid amin seõ lieân keát vôùi ñöôøng ribose taän cuøng cuûa tARN taïi nhoùm 3’-OH baèng lieân keát ester-cao naêng löôïng (high energy bond), chính lieân keát naøy cho pheùp taïo thaønh lieân keát peptid trong quaù trình giaûi maõ.HOẠT HÓA ACID AMINMenuBack Coù khoaûng 20 loaïi men aminoacyl-tARN synthetase, moãi loaïi men seõ nhaän ra loaïi 1 acid amin vaø haàu heát caùc acid amin ñeàu coù theå ñöôïc tieáp nhaän bôûi 2 hay nhieàu hôn 2 loaïi tARN  HT ñoàng tieáp nhaän	Ví duï : Phenylamin coù 2 tARN 	 Serin coù 6 tARNHOẠT HÓA ACID AMINMenuBackVì các acid amin có cấu trúc tương tự nhau nên enzyme aminoacyl-tARN synthetase sẽ sai sót trong việc liên kết aa và tARN. Điều đó có thể được sửa chữa bởi enzyme bound-synthetase.Nếu xảy ra sai sót nhưng không sửa chữa  sai sót trên chuỗi polypeptide.Tần suất sai sót rất thấp. 	Ví dụ: ở E.coli là 1/50000 codon.HOẠT HÓA ACID AMINMenuBackTruøng hôïp Acid aminBaét ñaàu (initiation)Keát thuùc (termination)Keùo daøi (elongation)MenuBackGIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU (INITIATION)- Đây là giai đoạn mở đầu cho giải mã, là giai đoạn hình thành Rb hoàn chỉnh và gắn tARN mở đầu vào đầu 5’ của mARN. Nó cần các yếu tố mở đầu IF (Initiation Factors) tham gia.	- Khác với ở Eukaryote, giai đoạn này bắt đầu ngay khi mARN đang còn được tổng hợpMenuBackCAP-BINDINGỞ đầu 5’ của tất cả các phân tử mARN bình thường. Nó gồm một hay hai phân tử 7-methylguanosine, liên kết với nucl đầu tiên bằng một cầu nối triphotphate. Cap-binding xuất hiện trong quá trình phiên mã, khi ARNpolymerase đã trùng hợp được từ 20 đến 100 nucl. Lúc đó enzim guanylyl transferase sẽ tương tác với ARN polymerase để gắn 7-methylguanosine vào đầu 5’. Cấu trúc này có liên quan đến sự chuyển hóa mARN, và cũng có thể liên quan đến sự xác định đầu 5’ của ARN thông tin.Nhân tố khởi đầu của giải mã cũng bắt bầu từ cap-binding.MenuBackGIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU (INITIATION)Các yếu tố mở đầu tham gia ở Prokaryote:Nhân tốTỉ lệ so với RibosomeLiên kết với GTPVai tròIF-11/7KhôngTách 2 đơn vị dưới của RbIF-21/7CóGiúp gắn aa-tARN mở đầu với đvd nhỏIF-31/7KhôngGiống với IF-1MenuBackGIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU (INITIATION)Ribosome đang ở trạng thái 70S. 2 đvd của Rb tách nhau ra nhờ sự liên kết của IF1 và IF3 với đvd nhỏ, chuẩn bị cho giải mã.IF2-GTP sẽ nhặt lấy aa-tARN ifMet, liên kết nó với đvd nhỏ tại vị trí P . Phức hợp đó sẽ đến đầu 5’ của mARN, khớp với mã mở đầu (Khác với Eukaryote).Đvd lớn của Rb đến lắp ráp với đvd nhỏ, giai đoạn khởi đầu hoàn tất.GTP thủy giải tạo GDP và Pi, tạo năng lượng để tách các nhân tố mở đầu khỏi phức hợp trên.MenuBack	Codon AUG (toång hôïp methionyl) laø boä ba môû ñaàu ôû haàu heát caùc phaân töû mARN.	Trong teá baøo Eukaryote vaø Prokaryote ñeàu chöùa 2 loaïi Met-tARN: tARNMet vaø tARNiMetGIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU (INITIATION)MenuBackỞ Eukaryote, có đến 11 yếu tố tham gia: eIF1-A, eIF1-B, eIF2, eIF2-B, eIF4-A, eIF4-B...Đvd nhỏ của Rb đến mARN tại mũ đón ở đầu 5’, sau đó trượt trên 1 đoạn mARN khôn mã hóa để đến codon mở đầu.GIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU (INITIATION)MenuBackGiai ñoaïn keùo daøi (elongation)Vieäc gaén chính xaùc 80S ribosome-Met-tARNiMet ñaõ chuaån bò saün saøng cho quaù trình toång hôïp proteinÔÛ ñaây caàn caùc protein ñaëc bieät goïi laø EF (elongation factor)Caùc aa caàn phaûi ñi qua 3 vò trí treân ñôn vò döôùi nhoû cuûa ribosome: A, P vaø E MenuBackGIAI ĐOẠN KÉO DÀI (ELONGATION)Các nhân tố tham gia:Nhân tốTỉ lệ so với RibosomeLiên kết với GTPVai tròEF-Tu~10CóMang aa-tARN đến vị trí A của RbEF-Ts1CóTham gia hồi phục phức hợp EF-Tu . GTPEF-G1CóXúc tiến sự chuyển dời của RbMenuBack1. Các aa-tARN sẽ được nhân tố EF-Tu “nhặt lấy” nhờ có sự hiện diện của GTP.2. EF-Tu-aa-tARN đó sẽ đến Rb (đang chứa tARN mở đầu (Met-tARNMet) hay peptidyl-tARN) tại vị trí A của Rb.3. Quá trình “đọc sửa”(proof-reading): Quá trình này không diễn ra theo kiểu đọc acid amin.GIAI ĐOẠN KÉO DÀI (ELONGATION)MenuBack4.Khi tìm được tARN thích hợp, liên kết peptid được hình thành giữa 2 aa nhờ enzim peptidyl transferase. Kết quả: giải phóng tARN ở vị trí P khỏi aa; aa-tARN ở A bây giờ trở thành một peptidyl-tARN mới. 5. Sau đó, tARN đầu tiên sẽ chuyển qua vị trí E và rời khỏi Rb, peptidyl-tARN mới chuyển từ A sang P. Cả 2 quá trình đều có sự tham gia của EF-G-GTP, sự cắt đứt 1 liên kết P của GTP. mARN di chuyển tiến tới một codon mới  Sự chuyển dời (Translocation)GIAI ĐOẠN KÉO DÀI (ELONGATION)MenuBack6. Peptidyl-tARN định vị tại vị trí P,codon mới trên mARN sẽ tiếp tục được nối kết với một aa-tARN thích hợp mới tại vị trí A.7. Các bước trên sẽ diễn ra tiếp tục cho đến khi gặp mã kết thúc. Tại đó sẽ diễn ra giai đoạn kết thúc (termination)GIAI ĐOẠN KÉO DÀI (ELONGATION)MenuBackGIAI ĐOẠN KÉO DÀI (ELONGATION)MenuBackPHIMGIAI ĐOẠN KẾT THÚC (TERMINATION)MenuBackGIAI ĐOẠN KẾT THÚC (TERMINATION)Nhân tốTỉ lệ so với RibosomeLiên kết với GTPVai tròRF11/20KhôngNhân tố phóng thíchRF21/20KhôngNhân tố phóng thíchRF3?CóGTPase xúc tác sự phóng thíchMenuBackGIAI ĐOẠN KẾT THÚC (TERMINATION)Khi Rb gặp bộ ba kết thúc tại vị trí A thì các nhân tố RFcùng GTP sẽ đến vị trí A và liên kết với codon kết thúc.Sự thủy giải GTP sẽ làm đứt liên kết của chuỗi polypeptid và peptidyl-tARN, phóng thích chuỗi polypeptid. Hai đvd của Rb tách rời nhau ra, bắt đầu một quá trình giải mã mới. MenuBackPhimCác codon mã hóa acid aminCoù 64 ñôn vò maõ cho 20 loaïi acid amin  söï thoaùi bieán cuûa maõ.MenuBackTraéc NghieämCâu 1:Phenylalanin có bao nhiêu tARN đồng vận chuyển ?A) 1B) 2C) 3D) 4E) 5Câu 2:Bắt đầu giai đoạn kết thúc của quá trình trùng hợp acid amin cần yếu tố nào ?RFseIFsIFsEFsTất cả đều saiCâu 3:Các vị trí trên ribosome mà các tARN phải đi qua trong quá trình tổng hợp acid amin là:A) 2 vị trí lần lượt là ABB) 3 vị trí lần lượt là APEC) 3 vị trí lần lượt là ABED) 2 vị trí lần lượt là APSai rồi Yeah! Bạn giỏi wé !!!Chuùc baïn may maén laàn sau !!!!!!!You are number one !!!!!!