Di truyền tính trạng Sinh học phân tử ra ñời vào 1944 khi thành phần hóa học của gen ñược khám phá... CẤU TRÚC VÀ SỰ NHÂN BẢN CỦA VẬT LIỆU DI TRUYỀN Phát hiện và vị trí của DNA trong t
Trang 1SINH HỌC PHÂN TỬ
(MOLECULAR BIOLOGY)
TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
1
SINH HỌC PHÂN TỬ
(MOLECULAR BIOLOGY)
CBGD: GV.TS Võ Minh Trí
Trang 2NỘI DUNG
1 Giới thiệu
2 Cấu trúc và sự nhân bản của vật liệu di truyền
3 Biểu hiện gene
4 ðiều hòa biểu hiện gene
2
6 Enzyme dùng trong sinh học phân tử
5 Dụng cụ, thiết bị dùng trong sinh học phân tử
4 ðiều hòa biểu hiện gene
7 Một số phương pháp trong sinh học phân tử
Trang 3GIỚI THIỆU
Sinh học phân tử là gì?
Môn học tìm hiểu những hiện tượng sinh học ở
mức ñộ phân tử: ñịnh nghĩa này khó phân
biệt sinh học phân tử với sinh hóa (biochemistry)
Môn học nghiên cứu cấu trúc và chức năng của
gen ở mức ñộ phân tử
Trong lịch sử, sinh học phân tử phát triển từ môn
3
Trong lịch sử, sinh học phân tử phát triển từ môn
di truyền học và sinh hóa học
ðiểm bắt ñầu của sinh học phân tử từ những thí
nghiệm di truyền của Mendel từ giữa thế kỷ 19
Di truyền tính trạng
Sinh học phân tử ra ñời vào 1944 khi thành phần
hóa học của gen ñược khám phá
Trang 44
Trang 5CẤU TRÚC VÀ SỰ NHÂN BẢN CỦA VẬT LIỆU
DI TRUYỀN
Phát hiện và vị trí của DNA trong tế bào
DNA là vật liệu di truyền
Trang 6PHÁT HIỆN VÀ VỊ TRÍ CỦA DNA TRONG TẾ BÀO
1896 Friedrich Meischer ñã phân lập DNA từ
tinh trùng cá và mủ từ vết thương
Vì phân lập từ vùng nhân (nuclei), F Meischer
ñặt tên cho thành phần hóa học mới này là nuclein
Tên ñược ñổi thành nucleic acid, sau ñó là
6
Tên ñược ñổi thành nucleic acid, sau ñó là
deoxyribonucleic acid (DNA)
1914 Robert Feulgen phát hiện DNA nhuộm
màu với thuốc nhuộm fuchsin
Trang 7Phát hiện và vị trí của DNA trong tế bào
7
Trang 8Vị trí của DNA trong tế bào
8
Trang 9DNA LÀ VẬT LIỆU DI TRUYỀN
Thí nghiệm chứng minh hiện tượng biến nạp
ở vi khuẩn của Griffith (1928)
Thí nghiệm chứng minh nhân tố gây biến nạp
là DNA của Avery, Loeod, và Carty (1944)
9
Thí nghiệm xác ñịnh vật liệu do phage bơm
vào vi khuẩn là DNA của Hershey và Chase (1952)
Trang 10HIỆN TƯỢNG BIẾN NẠP Ở VI KHUẨN (Griffith)
Trang 11ðun diệt chủng ñộc, tiêm
vào chuột: chuột sống
Griffith: hiện tượng truyền tính
gây bệnh từ vi khuẩn ñộc sang
vi khuẩn lành.
Sinh học phân tử hiện ñại: sự
tiếp nhận DNA trần bởi tế
bào nhận.
Trang 12HIỆN TƯỢNG BIẾN NẠP Ở VI KHUẨN (Griffith)
12
Trang 13NHÂN TỐ GÂY BIẾN NẠP LÀ DNA (Avery, Loeod, Carty)
13
Trang 14NHÂN TỐ GÂY BIẾN NẠP LÀ DNA (Avery, Loeod, Carty)
Huyền phù chủng ñộc ñã bị ñun chết ñược trộn
với các enzyme khác nhau trước khi trộn với chủnglành và tiêm vào chuột:
Xử lý với protease (thủy phân protein): chuột chết
Xử lý với ribonuclease (thủy phân RNA): chuột chết
Trang 15VẬT LIỆU DO PHAGE BƠM VÀO VI KHUẨN LÀ DNA (Hershey, Chase)
Trang 16SỰ XÂM NHẬP VÀ NHÂN BẢN BACTERIOPHAGE Ở VI KHUẨN
Bacteriophage (phage,
thực khuẩn thể): vi rút
của vi khuẩn
Phage T2:
Vỏ protein bên ngoài
DNA bên trong
Phage T2 xâm nhiễm vi
Protein hay DNA ñược
chuyển vào E coli?
Trang 17SỰ XÂM NHẬP VÀ NHÂN BẢN BACTERIOPHAGE Ở VI KHUẨN
17
Trang 1818
Trang 19THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
đánh dấu protein của phage bằng 35S bằng cách
nhiễm phage lên E coli ựược nuôi trong môi trường
có chứa chất dinh dưỡng 35S
Phage ựược sinh ra có protein mang 35S
19
Trang 20THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
đánh dấu DNA của phage bằng 32P bằng cách
nhiễm phage lên E coli ựược nuôi trong môi trường
có chứa chất dinh dưỡng 32P
Phage ựược sinh ra có DNA mang 32P
20
Trang 21THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
Nhiễm phage ñã ñánh dấu 35S và 32P lên E coli nuôi
trong môi trường không chứa ñồng vị phóng xạ
Tách phần gắn của phage lên bề mặt E coli bằng
cách lắc mạnh
Ly tâm ñể làm lắng E coli ở ñáy ống ly tâm
21
Thu E coli ở cặn lắng (cặn ly tâm, precipitant) ñáy
ống ly tâm và thu dịch không lắng (dịch nổi,
supernatant) chứa phage
Trang 22THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
Tế bào E coli (phần cặn) chứa 70% tổng 32P
Dịch nổi chứa phage chiếm 80% tổng 35S
Trang 23THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
23
Trang 24THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC DNA
Thành phần hóa học và ñặc ñiểm DNA sợi ñơn
Mô hình cấu trúc DNA mạch ñôi Watson-Crick
ðặc tính ñối song song
Các cấu hình DNA
24
Các cấu hình DNA
Cấu trúc bậc cao của DNA ở tế bào
tiền nhân (prokaryote)
Cấu trúc bậc cao của DNA ở tế bào
nhân thật (eukaryote)
Trang 25THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ðƠN PHÂN TRONG DNA VÀ RNA
25
Trang 26THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ðƠN PHÂN TRONG DNA VÀ RNA
26
Trang 2727
Trang 28SỰ HÌNH THÀNH NUCLEOSIDE VÀ NUCLEOTIDE
28
Trang 29CÁC DẠNG NUCLEOTIDE MONOPHOSPHATE TỪ ADENINE: AMP, cAMP
29
Trang 30THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ðƠN PHÂN TRONG DNA VÀ RNA
30
Các dạng deoxyribonucleotide
Trang 31THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ðƠN PHÂN TRONG DNA VÀ RNA
31
Các dạng ribonucleotide
Trang 32PHÂN LOẠI NUCLEOTIDE VÀ NUCLEIC ACID
32
Trang 33SỰ TẠO THÀNH PHÂN TỬ POLY-(RIBO)NUCLEOTIDE BẰNG LIÊN KẾT PHOSPHODIESTER
33
Trang 34SỰ SẮP XẾP BASE, RIBOSE VÀ PHOSPHATE TRONG MẠCH
NUCLEIC ACID
Khung: mạch ribose và liên kết phosphodiester
ðầu chứa gốc phosphate tự do:
ñầu 5’ phosphate (ñầu 5’)
ðầu chứa gốc hydroxyl tự do:
ñầu 3’ hydroxyl (ñầu 3’)
34
ñầu 3’ hydroxyl (ñầu 3’)
Các base gắn vuông gốc với mặt phẳng ñường ribose
Mạch nucleic acid có tính ñịnh hướng
Trang 35LIÊN KẾT HYDROGEN GIỮA CÁC CẶP BASE PURINE-PYRIMIDINE
TRONG NUCLEIC ACID MẠCH KÉP
35
Trang 36TÍNH ðỐI SONG SONG CỦA HAI MẠCH TRONG PHÂN TỬ DNA
36
Trang 37MÔ HÌNH DNA KÉP CỦA WATSON-CRICK (1953)
37
Trang 38CÁC CẤU HÌNH CỦA DNA TRONG TẾ BÀO
DNA tồn tại ở nhiều cấu
các ñiều kiện môi trường,
nội môi trường khác nhau
Trang 39CÁC THÔNG SỐ ðẶC TRƯNG CỦA DNA DẠNG A, B, Z
39
Trang 40KÍCH THƯỚC PHÂN TỬ DNA
40
Trang 41KÍCH THƯỚC PHÂN TỬ DNA
41
Trang 42CẤU TRÚC BẬC CAO CỦA
DNA Ở PROKARYOTE
42
Trang 43CẤU TRÚC BẬC CAO CỦA DNA Ở PROKARYOTE
43
Trang 44CẤU TRÚC BẬC CAO CỦA DNA Ở EUKARYOTE
44
Trang 45CẤU TRÚC BẬC CAO CỦA DNA Ở EUKARYOTE
45
Trang 46CƠ CHẾ SAO CHÉP DNA
Sao chép theo khuôn, bán bảo tồn
Cơ chế phân tử của sự sao chép
So sánh sao chép ở prokaryote và eukaryote
46
So sánh sao chép ở prokaryote và eukaryote
Trang 47CÁC MÔ HÌNH SAO CHÉP DNA
Sao chép (sao mã, replication)
47
Trang 48THÍ NGHIỆM CỦA MESELSON-STAHL (1958)
48
Trang 49THÍ NGHIỆM CỦA MESELSON-STAHL (1958)
49
Trang 50THÍ NGHIỆM CỦA MESELSON-STAHL (1958)
15 N- 14 N
14 N- 14 N
50
Trang 51SAO CHÉP THEO KHUÔN, BÁN BẢO TỒN
51
Trang 52CƠ CHẾ PHÂN TỬ CỦA SỰ SAO CHÉP DNA
ðiều kiện của phản ứng tổng hợp DNA (sao chép):
Cần khuôn mạch ñơn
Xúc tác bởi DNA polymerase
Cần ñoạn mồi (primer): ñoạn RNA ngắn bổ sung
với khuôn
Cơ chất: dATP, dCTP, dTTP, dGTP (dNTP)
52
Cơ chất: dATP, dCTP, dTTP, dGTP (dNTP)
Mạch mới ñược tổng hợp bằng cách kéo dài mồi theo
chiều 5’ -> 3’: ñầu 5’-phosphate của nucleotide mới sẽ
gắn vào ñầu 3’-OH của ñường ribose trong oligonucleotide
Các nucleotide ñược nối với nhau bằng liên kết
phosphodiester giữa 5’-P và 3’-OH
Trang 53CÁC DNA POLYMERASE Ở E coli
53
Trang 54CƠ CHẤT CỦA PHẢN ỨNG TỔNG HỢP RNA, DNA
54
Trang 55KHUÔN, MỒI VÀ TỔNG HỢP THEO CHIỀU 5’ -> 3’
55
Trang 56KHUÔN, MỒI VÀ TỔNG HỢP THEO CHIỀU 5’ -> 3’
56
Trang 57BA BƯỚC TRONG QUÁ TRÌNH SAO CHÉP (SAO MÃ)
Khởi sự (Initiation): hình thành phức hợp sao chép
(replisome) ở trình tự khởi sự sao chép ori, hình
thành khuôn mạch ñơn, hình thành chẻ ba sao chép (replication fork), tạo primer
Tổng hợp (kéo dài, Elongation): kéo dài primer, tổng
57
Tổng hợp (kéo dài, Elongation): kéo dài primer, tổng
hợp sợi DNA theo khuôn
Kết thúc (Termination): giải thể phức hợp replisome,
kết thúc sao mã
Trang 58CÁC PROTEIN CẦN CHO QUÁ TRÌNH SAO CHÉP (SAO MÃ)
DnaA: nhận diện, gắn vào ori, cảm ứng tách mạch,
cảm ứng gắn DnaB, DnaC
DnaB: tạo phức hợp với DnaC
DnaC: giúp gắn DnaB vào khuôn
DnaG: primase
SSB: gắn và ổn ñịnh DNA mạch ñơn
58
SSB: gắn và ổn ñịnh DNA mạch ñơn
DNA gyrase: giải xoắn DNA
DNA polymerase III: kéo dài primer, tạo mạch
DNA mới, có hoạt tính 3’ => 5’ exonuclease ñể loại
Trang 59GẮN DnaA VÀO OriC VÀ HÌNH THÀNH KHUÔN MẠCH ðƠN Ở E coli
59
Trang 60KHỞI SỰ SAO CHÉP (SAO MÃ)
60
Trang 61VỊ TRÍ VÀ HOẠT ðỘNG CỦA CÁC PROTEIN TRONG SAO CHÉP
61
Trang 62TƯƠNG TÁC CHẶT CHẼ GIỮA CÁC DNA POLYMERASE GIỮA HAI
KHUÔN TRONG SAO CHÉP
62
Trang 63TỒNG HỢP LIÊN TỤC Ở MẠCH TRƯỚC VÀ KHÔNG
Trang 64VAI TRÒ CỦA DNA POLYMERASE I VÀ LIGASE Ở TỔNG HỢP MẠCH SAU
64
Trang 65VAI TRÒ CỦA DNA POLYMERASE I VÀ LIGASE Ở TỔNG HỢP MẠCH SAU
65
Trang 66VAI TRÒ CỦA DNA
POLYMERASE I VÀ
LIGASE Ở TỔNG HỢP
MẠCH SAU
66
Trang 67TỔNG HỢP THEO MỘT VÀ HAI CHẺ BA SAO CHÉP
67
Trang 68SAO CHÉP VÀ PHÂN TÁCH DNA CON Ở PROKARYOTE
68
Trang 69KẾT THÚC SAO CHÉP Ở E coli
69
Trang 70PHÂN TÁCH DNA CON KHI HOÀN TẤT SAO CHÉP
70
Trang 72SAO CHÉP ðỒNG THỜI TRÊN NHIIỀU REPLICON Ở
EUKARYOTE
72
Trang 73CƠ CHẾ SỬA SAI VÀ BẢO VỆ DNA
Các dạng ñột biến trên DNA
Sửa sai trong sao chép
Sửa sai các ñột biến
73
Sửa sai các ñột biến
Các hệ thống bảo vệ DNA
Trang 74CÁC DẠNG ðỘT BIẾN TRÊN DNA
ðột biến do sai sót trong sao chép
ðứt mạch do cơ học
Thủy phân liên kết N-glycoside làm mất base
Methyl hóa trên base dẫn ñến bắt cặp sai
Trang 75THỦY PHÂN LIÊN KẾT N-GLYCOSIDE LÀM MẤT BASE
Xảy ra với tỷ lệ cao ñối với purine so với pyrimidine
1/105 purine/ngày/tế bào người trong ñiều kiện
bình thường
75
Trang 76MẤT NHÓM AMINE
76
Trang 77CHUYỂN DẠNG ENOL-KETO, AMINO-IMINO
77
Trang 78TẠO DIMER THYMINE TRÊN CÙNG MỘT MẠCH DO TIA UV
78
Trang 79HỆ THỐNG SỬA SAI DNA ðẢM BẢO TÍNH ỔN ðỊNH CỦA
VẬT LIỆU DI TRUYỀN DNA QUA CÁC THẾ HỆ
Tần số sai sót của sao chép in vitro: 10-5
Tần số sai sót của sao chép in vivo: 10-9
Hệ thống sửa sai DNA:
Trang 80HỆ THỐNG SỬA SAI TRÊN DNA Ở E coli
80
Trang 81MẠCH DNA MẸ VÀ CON
PHÁT HIỆN NUCLEOTIDE SAI TRÊN MẠCH CON
81
Trang 82THAY ðOẠN CHỨA NUCLEOTIDE SAI BẰNG ðOẠN MỚI
82
Trang 83THAY ðOẠN CHỨA NUCLEOTIDE MẤT BASE BẰNG ðOẠN MỚI
Vị trí apurinic
Vị trí apyrimidinic
83
Trang 84THAY BẰNG ðOẠN MỚI
84
Trang 86HỆ THỐNG SOS (SOS REGULATORY SYSTEM)
86
Trang 87HỆ THỐNG GIỚI HẠN – BIẾN ðỔI (RESTRICTION – MODIFICATION SYSTEM
Giúp vi khuẩn phân biệt DNA chính mình với DNA
ngoại lai (phage) và thủy phân DNA ngoại lai
ðặc ñiểm:
Nhận diện một trình tự nucleotide chuyên biệt (trình tự nhận biết) có tính ñối ngẫu (palindrome, trình tự 5’ => 3’ của hai sợi ñồng nhất)
87
của hai sợi ñồng nhất)
Có hoạt tính methyl hóa một nucleotide trên trình tự nhận biết: hoạt tính methylase
Có hoạt tính cắt liên kết phosphodiester tại trình tự nhận biết, hoặc một vị trí nhất ñịnh so với trình tự nhận biết: hoạt tính endonuclease
Hoạt tính endonuclease chỉ có ñối với trình tự nhận biết không bị methyl hóa
Trang 88HỆ THỐNG GIỚI HẠN – BIẾN ðỔI
(RESTRICTION – MODIFICATION SYSTEM
88
Trang 89BIỂU HIỆN GEN: PHƯƠNG THỨC SỬ DỤNG
THÔNG TIN DI TRUYỀN TRONG TẾ BÀO
Học thuyết trung tâm
Trang 90HỌC THUYẾT TRUNG TÂM
Trang 91SAI HỎNG CỦA GEN DẪN ðẾN CÁC SAI HỎNG SINH HÓA
Trang 921 GEN – 1 ENZYME
Beadle, Tatum (1941): thí nghiệm trên mốc vàng
Neurospora crassa
Tạo các chủng mốc ñột biến khuyết dưỡng (mất
khả năng tự tổng hợp một nhu cầu dinh dưỡng,
ví dụ 1 acid amin
Xác ñịnh mỗi chủng ñột biến liên quan ñến 1 gen:
giả thuyết “1 gen-1 enzyme”
92
Xác ñịnh mỗi chủng ñột biến liên quan ñến 1 gen:
giả thuyết “1 gen-1 enzyme”
Trang 93NGUYÊN TẮC TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN
TRONG TẾ BÀO VÀ QUA CÁC THẾ HỆ
Truyền thông tin
Trang 94Ý NGHĨA VÀ ðẶC ðIỂM CỦA CÁC BƯỚC
TRUYỀN THÔNG TIN
Phiên mã (transcription):
Chọn lựa phần thông tin di truyền cần sử dụng từ bộ gen
Chuyển thông tin di truyền từ DNA thành RNA
Kích thước RNA nhỏ 1/1000 lần so với DNA
94
RNA kém bền do có C2’-OH, chỉ tồn tại trong một thời gian nhất ñịnh trong tế bào
Phương thức mã hóa thông tin không thay ñổi
Bản chất hóa học và kiểu kiên kết hầu như không thay ñổi
Trang 95Ý NGHĨA VÀ ðẶC ðIỂM CỦA CÁC BƯỚC
TRUYỀN THÔNG TIN
Dịch mã (translation):
Thông tin di truyền ñược dịch thành trình tự các amino
acid có bản chất hóa học và kiểu liên kết khác
Các sản phẩm phiên mã ñược dịch mã ở mức ñộ khác nhau
Sản phẩm dịch mã có cấu trúc và chức năng ña dạng
Giúp kiểm soát ở mức ñộ cao hơn sự biểu hiện của gen
Thực hiện bằng những biến ñổi cộng hóa trị và
không cộng hóa trị
Trang 96CHỨC NĂNG ðA DẠNG CỦA PROTEIN
96
Trang 97DÒNG THÔNG TIN Ở TẾ BÀO PROKARYOTE VÀ EUKARYOTE
Prokaryote: DNA=>RNA=>protein=>functional protein
Eukaryote: DNA=>pre-mRNA=>RNA=>protein=>functional protein
97
Trang 98MÃ DI TRUYỀN (CODON)
98
Trang 99PHIÊN MÃ Ở PROKARYOTE
Là phản ứng sinh tổng hợp
RNA trong tế bào từ DNA
khuôn
ðiều kiện của phiên mã in vivo:
RNA polymerase có hoạt tính
(tạo liên kết phosphodiester
giữa các rNTP dựa theo khuôn
Sự phiên mã ñược thực hiện
theo từng ñơn vị phiên mã
Sự tổng hợp RNA luôn
theo chiều 5’ => 3’
Trang 100ðƠN VỊ PHIÊN MÃ Ở PROKARYOTE
ðơn vị phiên mã:
Promoter: trình DNA nơi RNA polymerase gắn vào
Trình tự mang mã: gồm trình tự các bộ ba mã hóa
(codon) bắt ñầu bằng ATG và kết thúc bằng bộ ba kết thúc
Terminator: trình tự mã hóa cấu trúc kết thúc phiên mã
RNA polymerase gắn với promoter thông qua
nhân tố sigma
100
nhân tố sigma
Trang 101PROMOTER VÀ SỰ NHẬN DIỆN BỞI SIGMA
Promoter: vùng chứa trình tự bảo tồn ở các nucleotide -10
(TATAAT) và -35 (TTGACA) so với ñiểm bắt ñầu +1.
Nhân tố sigma nhận diện và gắn với promoter tại
Trang 102CÁC SỰ KIỆN TRONG KHỞI SỰ PHIÊN MÃ
102
Trang 103BA BƯỚC TRONG SỰ PHIÊN MÃ: KÉO DÀI
103
Trang 104BA BƯỚC TRONG SỰ PHIÊN MÃ: KẾT THÚC
104
Trang 105BA BƯỚC TRONG SỰ PHIÊN MÃ: KẾT THÚC
105
Trang 106PHIÊN MÃ THEO CÁC ðƠN VỊ PHIÊN MÃ
Mạch DNA khuôn
106
Mạch DNA mang mã
Trang 107PHIÊN MÃ THEO
CÁC ðƠN VỊ
PHIÊN MÃ
107
Trang 108SO SÁNH PHIÊN MÃ Ở PROKARYOTE VÀ EUKARYOTE
Prokaryote:
Eukaryote:
Một loại RNA polymerase tổng hợp tất cả các loại RNA
mRNA thường chứa nhiều ORF (nhiều gene, polycistron)
Vùng mang mã di truyền của gene (exon) bị gián ñoạn bởi các ñoạn không mang mã (intron)
108
mRNA ñược tổng hợp qua hai bước: tiền mRNA
(pre mRNA) và mRNA trưởng thành (mature mRNA)
Pre mRNA có chứa chóp 7-methyl-guanosine ở ñầu 5’ và chứa ñuôi polyA (100-200 adenine) ở ñầu 3’
Pre mRNA ñược chế biến (splicing) ñể loại bỏ intron và nối các exon lại trước khi ñi vào tế bào chất
mRNA trưởng thành trong tế bào chất chứa thông tin
liên tục
Trang 109SO SÁNH PHIÊN MÃ Ở PROKARYOTE VÀ EUKARYOTE
Trang 110PHIÊN MÃ Ở EUKARYOTE
110
Trang 111GẮN CHÓP 5’, ðUÔI POLYA VÀ SPLICING TRONG PHIÊN MÃ
Ở EUKARYOTE
111
Trang 112CÁC VÙNG CHỨC NĂNG VÀ ðỘ BỀN CỦA mRNA
Các vùng chức năng:
5’-UTR (untranslated region): vùng 5’ không dịch mã
Vùng dịch mã: một hay nhiều khung dịch mã
(ORF, open reading frame)
3’-UTR: vùng 3’ không dịch mã
Terminator: cấu trúc kết thúc
ðộ bền mRNA:
Phụ thuộc vào cấu trúc bậc cao ở ñầu 5’ và 3’, mũ 5’ và ñuôi polyA
mRNA của prokaryote có cấu trúc ñơn giản, thời gian
Trang 113ðƠN VỊ PHIÊN MÃ CỦA OPERON RNA Ở PROKARYOTE
113
Trang 114RNA RIBOSOME (rRNA)
114
Trang 115CẤU TRÚC BẬC 2 CỦA rRNA
115
Trang 116RNA VẬN CHUYỂN (tRNA)
116
Trang 117SỰ GẮN CHUYÊN BIỆT AMINO ACID LÊN tRNA TƯỜNG ỨNG
Liên kết ester hình thành giữa 3’-OH của tRNA
và –COOH của amino acid tương ứng nhờ sự xúc tác của aminoacyl-tRNA synthetase tương ứng
117
Trang 118MÔ HÌNH PHÂN TỬ MINH HỌA TÍNH CHUYÊN BIỆT GIỮA
ENZYME, AMINO ACID VÀ tRNA
118
Trang 119DỊCH MÃ
Là quá trình sinh tổng hợp protein trong tế bào
trên khuôn mRNA và ribosome
ðiều kiện của dịch mã in vivo:
Có ñủ amino acid và aminoacyl-tRNA (tRNA gắn
amino acid)
Có ñủ các nhân tố dịch mã
Ribosome hoạt ñộng và mRNA
Sự dịch mã ñược thực hiện theo từng ñơn vị là ORF
119
Sự dịch mã luôn theo chiều 5’ => 3’ của mRNA, ñầu 5’ tương ứng với -NH2 (ñầu N), ñầu 3’ tương
ứng với -COOH (ñầu C) của polypeptide
Sự dịch mã ñược thực hiện theo từng ñơn vị là ORF
Trang 120DỊCH MÃ TRÊN POLYSOME
ðỒNG THỜI VỚI PHIÊN MÃ
Ở PROKARYOTE
120
Trang 121BA BƯỚC TRONG DỊCH MÃ: KHỞI SỰ
Gồm các sự kiện lắp ghép có trực tự
của mRNA, các tiểu phần ribosome,
tRNA-fMet tại codon khởi sự trước
khi hình thành một liên kết peptide
Ribosome hoàn chỉnh có ba vị trí:
A: nơi tiếp nhận tRNA gắn amino acid
121
A: nơi tiếp nhận tRNA gắn amino acid
P: nơi tiếp nhận tRNA-fMet và
nơi chứa tRNA-peptide
E: vị trí thoát của tRNA
ðược kiểm soát bởi các nhân tố khởi
sự dịch mã IF (Initiation factor)