HỌC THUYẾT TRUNG TAM VA QUA TRINH SINH

Khởi đầu Kéo dài mRNAKết thúc Các giai đoạn phiên mã...  Enzyme RNA chạy dọc theo gene  Nucleotide mới bổ sung với nucleotide của DNA tạo ra đoạn mRNA Kéo dài mRNA... Hoạt

HỌC THUYẾT TRUNG TÂM

VÀ QUÁ TRÌNH SINH

TỔNG HỢP PROTEIN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nhóm 11: Tăng Khánh Anh

Nguyễn Phong Dinh

Đ ng Gia VưngăLớp: HC14TP

GVHD: TS Tôn Nư Minh Nguyệt

 1952-1953 James Watson và

Francis Crick công bố chuỗi

xoắn kép của AND

 Học thuyết trung tâm của

sinh học phân tử được đề

xướng bởi Francis Crick vào

năm 1956.

Học thuyết trung tâm

 RNA là chất tổng hợp protein:

+RNA được tổng hợp ngay ở

trong nhân có chứa DNA, sau đó

nó đi vào tế bào chất cho tổng

hợp protein

+Nhưng tế bào giàu RNA tổng

hợp protein nhiều hơn (gan, lá

Học thuyết trung tâm

 Năm 1961 F.Crick đã làm thí nghiệm chứng minh rằng codon gồm 3 nucleotide Tất

cả sẽ có 4 3 = 64 tổ hợp codon (mã b ba) ô

 Mỗi mã b ba sẽ mã hóa ô cho m t amino acid nhất ô định(trừ 3 codon UAA, UAG, UGA)

 Các amino acid có thể được

mã hóa bởi nhiều codon.

 Toàn b sinh v t hi n nay có ô â ê chung m t b mã di truyền ô ô

DNA và mã di truyền

 Mỗi gene có đoạn khởi động và đoạn kết thúc

 Giưa 2 đoạn đó có khoảng 3000 nucleotide

 4 loại base trong DNA là

Adenine (A) , Thymine (T) , Guanine (G) , Cytosine (C)

DNA và mã di truyền

 mRNA: RNA thông tin

+ Sao chép từ môt mạch đơn DNA

+ Cơ sở để tổng hợp protein

+ Mạch đơn, có

Uracil(U) thay thế

cho Thymine(T)

Các loại RNA

 rRNA: RNA ribosome

+Thành phần cấu tạo nên ribosome

Các loại RNA

 tRNA: RNA vân

PHIÊN MÃ

PHIÊN MÃ (transcription)

Là sự tổng hợp mRNA

từ khuôn DNA

Là sự tổng hợp mRNA

từ khuôn DNA

Phiên mã xảy ra trong

nhân tế bào

Phiên mã xảy ra trong

nhân tế bào

RNA polymerase phụ thuộc DNA

Khởi đầu Kéo dài mRNA

Kết thúc Các giai đoạn phiên mã

 Enzyme RNA polymerase nhận biết đoạn khởi động và

gắn vào đó

 Liên kết hydro bị

bẻ gãy và DNA

mở xoắn

Khởi đầu

 Enzyme RNA chạy dọc theo gene

 Nucleotide mới bổ

sung với nucleotide của DNA tạo ra đoạn mRNA

Kéo dài mRNA

 Chỉ môt trong 2 mạch

của phân tử DNA

được dùng làm khuôn

để tổng hợp RNA

Kéo dài mRNA

 RNA polymerase bám vào DNA làm tách

mạch và di chuyển theo hướng 3’ – 5’

trên DNA để cho mRNA được tổng hợp theo hướng 5’ – 3’

Kết thúc  Enzyme nhân biết thứ tự kết thúc và

tách khỏi đoạn gene

 Và mRNA được giải phóng

Sau phiên

các exon và intron

 intron tức là các đoạn không mã hóa protein

sẽ được cắt rời ra, còn các exon được nối lại với nhau

Sau phiên

mã  mRNA chỉ gồm các đoạn exon (mã

hóa được protein)

sẽ đi qua lỗ màng nhân đến tế bào chất để tham gia tổng hợp protein

Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi

polypeptide

Dịch mã xảy ra ở tế

bào chất

DỊCH MÃ

polypeptid e

Hoạt hóa acid amin

-Nhờ các enzim đăc hiêu và

năng lượng ATP, các acid

amin được hoạt hóa và gắn

với tARN tương ứng tạo

thành phức hợp aa-tARN.

Acid amin + tARN + ATP

→ aa – tARN

( phức hợp )

_Quá trình dịch mã được thực hiên trên 1 cấu trúc là ribosome

với sự tham gia của 3 loại RNA: mRNA, rRNA, và tRNA, mà tất cả đều được tổng hợp từ khuôn DNA

Giai đoạn mở đầu

_Ribosome là bào quan rất

nhỏ, đường kính vào khoảng

20nm _ Nó gồm 2 phần to nhỏ khác

nhau gọi là đơn vị nhỏ và đơn

vị lớn Khối lượng đơn vị nhỏ

khoảng 40S, đơn vị lớn

khoảng 60S

_ Ribosome được tổng hợp ở

vùng nhân nhỏ của nhân và

sau đó được chuyển ra ngoài

tế bào chất

_Trong ribosome còn có 2 điểm tRNA, nơi mà bô ba kí

tự hay codon của mRNA có thể liên kết qua sự ghép căp với phân tử tRNA

_Đầu tiên,đơn vị nhỏ của ribosome gắn vào mRNA tại vị trí bô ba AUG

_ Khi tRNA khởi sự gắn với đơn vị nhỏ của

ribosome, phức hợp sẽ bám vào các trình tự

nhân biết đăc biêt của ribosome ở đầu 5’ của mRNA phía trước đoạn mã hóa cho protein Nhờ đó, anticodon của tRNA methionine khởi sự bắt căp với codon xuất phát AUG trên mRNA

_Sau đó, đơn vị lớn gắn vào tạo thành ribosome nguyên vẹn

Giai đoạn mở đầu

_Môt tRNA khác mang môt axit amin có bô ba mã hóa tiếp theo xếp vào vị trí A.

Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptide

_Hình thành liên kết peptide giữa các axit amin, đồng thời, liên kết giữa axit amin với tRNA trên vị trí P mất đi, sợi

polypeptide đang hình thành lúc này gắn với tRNA trên vị trí A

Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptide

_ Ribosome dịch chuyển môt bước, tRNA ở vị trí P đẩy

ra ngoài, còn tRNA ở vị trí A chuyển sang vị trí P Vị trí

A sẽ tiếp nhân môt tRNA mang axit amin khác đến

Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptide

Quá trình này lại lăp lại, liên kết peptide tiếp

theo hình thành Cứ như vây, chuỗi polypeptide được kéo dài cho đến khi xuất hiên dấu hiêu kết thúc

Giai đoạn kéo dài chuỗi polypeptide

Giai đoạn kết

thúc

Giai đoạn kết

thúc

Khi điểm A trên ribosome tiến đến đối diên

với các bô ba kết thúc (UAG, UAA, UGA) thì sẽ không có môt tRNA nào mang acid amin đến nữa, nên sự kéo dài liên kết peptide sẽ dừng lại

Giai đoạn kết

phân tử tRNA cuối cùng, giải phóng sợi polypeptide

Giai đoạn kết

Hiên tượng nhiều ribosome cùng bám vào môt mRNA và thực hiên dịch mã đồng thời gọi là polysome hay

polyribosome

Sau khi ribosome đầu tiên kết hợp với mRNA ở đầu 5' thực hiên dịch mã được môt đoạn ngắn, thì ở đoạn phía sau, nhiều ribosome khác cũng bám vào và cũng thực hiên dịch mã đồng thời

→ Tăng tốc đô tổng hợp protein

Điều hòa tổng hợp protein

Tóm tắt quá trình

tổng hợp protein:

Điều hòa tổng hợp protein