Qúa trình phiên mã, Qúa trình dịch mã, Điểm sai khác của quá trình phiên mã và dịch mã ở prokaryote và eukaryote

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP VĂN LANG
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Lớp: K14S01

Môn học: Di truyền học
GVHD: TS.Nguyễn Thị Mong
CHỦ ĐỀ THUYẾT TRÌNH

Qúa trình phiên mã ở
Tế bào nhân sơ(prokaryote)
Tế bào nhân chuẩn (eukaryote)
Qúa trình dịch mã ở
Tế bào nhân sơ(prokaryote)
Tế bào nhân chuẩn (eukaryote)
Điểm sai khác của quá trình phiên mã và dịch mã ở
Tế bào nhân sơ(prokaryote)
Tế bào nhân chuẩn (eukaryote)


I.Qúa trình phiên mã
Là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang ARN mạch đơn.
Quá trình này còn có nhiều tên gọi như :phiên mã ,tổng hợp ARN ,sao mã…
Nguyên tắc chung
Chỉ thực hiện trên 1 mạch ADN.
ARN được tổng hợp theo hướng 5’-3’ nhờ tác dụng của enzym ARN polymerase phụ thuộc ADN.
A. Phiên mã ở nhân sơ
(prokaryote)
Gồm 3 giai đoạn: Khởi động,
kéo dài và kết thúc.



Giai đoạn khởi động :ARN polymerase nhận biết và gắn vào trình tự khởi động trên mạch khuôn nhờ nhân tố khởi động (: sigma).

Giai đoạn kéo dài:

Do tác động của nhân tố kéo dài,khi ARN đạt theo chiều dài khoảng 8 rNu.
AND tháo xoắn liên tục (khoảng 17 Nu) theo hướng 3’-5’ trên mạch khuôn.
Mạch mới được rổng hợp theo hướng 5’-3’ bởi tác dụng của ARN polymerase đồng thời tách dần khỏi mạch khuôn(trừ 1 đoạn gồm khoảng 12 rNu)
PHIÊN MÃ Ở PROKARYOTE
Giai đoạn kết thúc
ARN polymerase dừng phiên mã,tách khỏi mạch khuôn khi di chuyển đến vị trí kết thúc(vùng terminator).
Sợi ARN tách hẳn mạch khuôn.
Phiên mã ở nhân chuẩn(eukaryote)
Đặc điểm
Có 3 loại ARN-polymerase:
ARN-polymerase I: tham gia vào quá trình phiên mã rARN 18S, 5.8S ,28S
ARN-polymerase II chịu trách nhiệm tổng hợp mARN
ARN-polymerase III: giúp phiên mã tARN và rARN 5S
mARN chứa thông tin của 1 gen

Qúa trình phiên mã phức tạp
Bản phiên mã đầu tiên(tiền mARN) chưa được sử dụng trực tiếp mà phải qua quá trình chế bíên(trưởng thành).
Giai đoạn trưởng thành:
Gắn “chóp”(cap)là 7-methylguanosine
Gắn “đuôi” polyA dài 100-200 Adenine
Cắt bỏ các intron,nối các exon lại.
Đặc điểm

Phiên mã ở nhân chuẩn gồm 3 giai đoạn:
Khởi động,kéo dài,kết thúc.
Giai đoạn khởi động

Các nhân tố tham gia khởi động:
TFIID:nhận biết &gắn vào vị trí khởi động ở promoter
TFIIA gắn vào TFIID
TFIIB giúp ARN-polymerase vào promoter
TFIIE cho phép khởi động sự phiên mã
TFIIH sử dụng helicase để tách ADN và sửa sai ADN
1 ATP sử dụng để tách 2 mạch đơn
Giai đoạn khởi động
Có nhiều nhân tố tham gia
TFII D nhận biết và gắn vào vị trí khởi động ở promoter
TFIIA gắn vào TFIID
ARN plo gắn vào phức hợp TFIID-TFIIA nhờ TFIIB
1ATP được sử dụng để tách 2 mạch đơn.
TFIIE cho phép khởi động sự phiên mã
TFIIH tách 2 mạch ADN và sửa sai.
Giai đoạn kéo dài
mARN được tổng hợp từ mạch khuôn theo hướng 5’-3’ nhờ nhân tố TFII S
Giai đoạn kết thúc
Sự phiên mã kết thúc trước điểm gắn đuôi poly A
mARN tách khỏi mạch khuôn.
Phiên mã ở eukaryote
Quá trình trưởng thành của
tiền mARN
Gồm 3 giai đoạn:
Gắn mũ chụp(Capping) vào đầu 5’
Gắn đuôi poly A vào đầu 3’
Căt’ xén(Splicing):
Loại bỏ các intron,nối các exon lại
Được thực hiện bởi các phần tử ghép nối
Đặc trưng phiên mã
Phân biệt prokyote và eukaryote
ở quá trình phiên mã
Prokaryote:
Không có giai đoạn tiền mARN
1 loại ARN-polymerase tổng hợp tất cả loại ARN
mARN chứa nhiều thong tin của nhiều gen.
Eukaryote:
mARN qua 2 giai đoạn: tiền mARN và mARN trưởng thành
mARN có cap 7-methylguanusine ở 5’ và đuôi polyadenine ở 3’
Tiền mARN được loại bỏ intron và nối các exon (splicing)
3 loại ARN-polymerase:
ARN-polymerase II: tổng hợp mARN
ARN-polymerase I, III: tổng hợp rARN, tARN và ARN khác.
mARN chứa thông tin của 1gen

Thế nào là dịch mã?
Trình tự các bazo trên mARN được sử dụng để xác định trình tự các amino acid tạo nên mạch polypeptid.Quá trình này được gọi là dịch mã (translation)
Việc tổng hợp mỗi phân tử protein là do từng mARN quy định. Quá trình này gồm hai giai đoạn:
chuyển thông tin di truyền từ trật tự các bazo nito của mARN sang trật tự các a.amin của protein
liên kết các a.amin lại với nhau.

Toàn bộ quá trình này gọi là sự dịch mã.

Đặc điểm chung
Được thực hiện bởi các ribosome
Trên 1mARN có thể có nhiều ribosome hoạt động =>Polysome
RB gồm 2 subunit(Sub):
Lớn(Sub L)
Nhỏ (Sub S)
Trên RB có 3 vị trí :A,P,E.

Đặc điểm chung
Ở Prokeryote và Eukaryote gồm 3 giai đoạn
Khởi động
Kéo dài
Kết thúc
2 subunit của Rb
Khi chưa hoạt động dịch mã -> tách rời
Khi giãi mã -> kết hợp lại
Thực hiện theo hướng 5’-3’
Các Rb tạo dãy polysome
Giai đoạn khởi sự
IF1 và IF3 liên kết với sub S,chuẩn bị cho sự giãi mã
IF2 liên kết với phức hợp Met-tARN if Met và năng lượng là GTP. Phức hợp này đến gắn vào vị trí P trên sub S.
GTP được phân huỷ thành GDP và Pi, giải phóng năng lượng để tách các nhân tố mở đầu khỏi phức hợp.
Sub L đến lắp ráp với Sub S, giai đọan khởi đầu hoàn tất.
Giai đoạn kéo dài
1 Aminoacyl-tARN kế tiếp đến bắt cặp bổ sung với codon tại vị trí A nhờ 1 nhân tố kéo dài EF(elongation factor)
1 liên kết peptide được hình thành giữa a.a ở vị trí P và a.a ở vị trí A bởi enzym peptidy transferase
tARN (met) ở P được giải phóng
Qúa trình được lặp lại lần lượt qua các codon còn lại tạo thành chuỗi polypeptide
Giai đoạn kéo dài chấm dứt khi Rb dịch chuyển đến mã kết thúc
Giai đoạn kết thúc
1 nhân tố kết thúc (termination factor –TF) nhận biết mã kết thúc
Các nhân tố phóng thích (releasing factor – RF) sẽ giải phóng tARN về chuỗi P.
Rb rời khỏi mARN ,2 subunit tách đôi -> quá trình giãi mã kết thúc
Giải mã đối tượng E.coli
Nhiều ribosome bám trên cùng 1 mARN
Giải mã (hình chụp kính hiển vi điện tử, đối tượng: E.Coli)
Phiên mã, giải mã diễn ra cùng lúc
RNA polymerase
Thank You
Very Much