SINH TỔNG HÔP PROTEIN

SINH TỔNG HỢP PROTEIN
Tổ 3
Lớp Sinh_KTNN K29
GVHD: thầy Lê Quang Tân
Mô hình tổng quát quá trình sinh tổng hợp protein
Quá trình tổng hợp protein bao gồm hai giai đoạn:
Phiên mã

A. Cơ chế tổng hợp protein
Phiên mã là quá trình tổng hợp các loại RNA từ nguồn thông tin di truyền chứa trong phân tử DNA. Trong đó cần chú ý nhất đến quá trình tổng hợp mRNA (quá trình sao mã)
Cơ chế sao mã
? Quá trình xảy ra vào lúc phân tử DNA tháo xoắn cực đại, nhằm chuẩn bị cho quá trình tổng hợp protein trong tế bào
? Dưới tác dụng của enzim RNA_polimeraza một đoạn của phân tử DNA tương ứng với một hay một số gen sẽ tách các liên kết Hydro. Khi đó mỗi nucleotit trên mạch mang mã gốc sẽ kết hợp với một ribonucleotit trong môi trường nội bào theo đúng nguyên tắc bổ sung:
A mg - rU . Tmg - rA . Gmg - rX . Xmg - rG
? Các ribonucleotit sau khi tiếp xúc với mạch gốc sẽ liên kết với nhau bằng liên kết hoá trị để hình thành chuỗi poliribonucleotit của phân tử RNA.
? Ơ� các tế bào có nhân chính thức sau khi được tổng hợp mRNA chui qua màng nhân ra tế bào chất để tham gia vào quá trình tổng hợp protein.
Lưu ý:
- Quá trình sao mã chỉ xảy ra theo một chiều duy nhất trên phân tử DNA dùng làm khuôn (là mạch có chiều 3` - 5`)
Phản ứng trùng hợp RNA diễn ra theo nghuyên tắc bổ sung và sợi RNA kéo dài theo chiều 5` - 3`
Vùng DNA chứa gen cần sao mã phải mở xoắn cực đại để lộ ra sợi đơn dùng làm khuôn cho tổng hợp RNA
Nguyên liệu tham gia tổng hợp: 4 loại ribonu A, U, G, X.
Tốc độ phiên mã phụ thuộc vào tỉ lệ A+U/G+X tỉ lệ này càng lớn tốc độ này càng tăng
Trên mRNA có bộ ba AUG là tín hiệu khởi đầu và các bộ ba: UAA, UAG, UGA là tín hiệu kết thúc tổng hợp chuỗi polipetit
Sự khác nhau giừa quá trình phiên mã ở sinh vật có nhân và trước nhân
+ Ở sinh vật trước nhân sự phiên mã xảy ra cùng một lúc cho ra nhiều phân tử RNA, các mRNA được sử dụng làm phiên mã chính thức
Sinh vật nhân chuẩn sự phiên mã từng mRNA riêng biệt . Sau đó các mRNA này phải được chế biến lại , bằng cách loại bỏ những đoạn vô nghĩa và giữ lại những đoạn có nghĩa tạo thành mRNA trưởng thành.
2.Dịch mã
Gồm 2 giai đoạn
2.1.Hoạt hoá axit amin
Các aa trong bào chất được hoạt hoá với hợp chất giàu năng lượng ATP dưới tác dụng của 1 số loại enzim (aminoaxyl- tRNA) tạo nên phức hợp aminoaxyl - AMP. Sau đó nhờ 1 loại enzim đặc hiệu khác, phức hợp này được kết hợp với tRNA tương ứng bằng liên kết đồng hoá trị , tạo nên phức hợp aa- tRNA.

2.2. Tổng hợp chuỗi polipeptit
Gồm 3 bước cơ bản:
2.2.1. Bước mở đầu chuỗi polipeptit
? Một tiểu đơn vị bé bám vào mRNA tại vị trí của codon khởi đầu AUG. lập tức aa - tRNA đi vào riboxom (một đầu mang bộ ba đối mã, một đầu mang aa) đối mã của nó bổ sung với mã mở đầu trên mRNA theo nguyên lí bổ sung
? Tiếp đó tiểu đơn vị lớn của riboxom bám vào tiểu đơn vị bé tạo ra một riboxom hoạt động hoàn chỉnh với chức năng ổn định việc kết hợp giữa mRNA với tRNA.
Lưu ý: lúc này aa khởi đầu - tRNA ở vị trí P và bên cạnh vị trí A còn trống

(picture)
2.2.2 Bước kéo dài chuỗi polipeptit
? Khi một aa1 - tRNA thứ hai bám vào codon thích hợp trên mRNA ở vị trí A và hình thành liên kết peptit giữa aa1 với aa khởi đầu nhờ xúc tác của enzym peptidyltransferaza
? Sau riboxom chuyển dịch sang codon thứ hai của mRNA theo chiều 3`- 5`
+ Đẩy tRNA - aa mở đầu ra ngoài
+ aa2 - tRNA tiến vào riboxom (đối mã của nó khớp với codon thứ hai trên mRNA theo nguyên lí bổ sung)
+ Liên kết peptit hình thành giữa aa2 với aa1
? Cứ như vậy riboxom chuyển dịch sang bộ ba thứ ba và quá trình xảy ra tương tự dọc theo suốt chiều dài phân tử mRNA cho đến codon kết thúc của mRNA
picture
2.2.3. Bước kết thúc chuỗi polipeptit
? Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit dừng lại khi một codon kết thúc (UAA,UGA, UAG không xác định một aa nào) được đưa vào vị trí A. nhờ sự có mặt của enzym peptidyltransferaza gây ra sự chuyển dịch của riboxom và sự có mặt của nhân tố giải phóng (RF) đã tách tRNA cuối cùng rời khỏi riboxom, đồng thời chuỗi polipeptit đựoc giải phóng. Hai tiểu đơn vị của riboxom cũng tách ra ở dạng tự do.
picture
Ý nghĩa quá trình sinh tổng hợp protein
Nhờ quá trình tổng hợp protein một cách chính xác từ trật tự sắp xếp các bộ ba di truyền của gen, qui định trật tự sắp xếp các bộ ba mã sao của mRNA, từ đó qui định trật tự sắp xếp các aa trong phân tử protein một cách chính xác, đảm bảo thông tin di truyền được truyền đạt nguyên vẹn từ nhân ra tế bào chất.