Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Cắt nối ARN”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Không có tóm lược sửa đổi
Biên soạn tiếp có bổ sung hình.
Dòng 1: Dòng 1:
⚫
[[Tập_tin:Cắt_nối_ARN_RNA_splicing.png|nhỏ|Hình 1: Trong cắt nối ARN, phân tử ARN sơ khai bị loại bỏ các đoạn intrôn, rồi nối các đoạn êxôn lại.]]
{{Đang sửa đổi}}
⚫
'''Cắt nối ARN''' là quá trình loại bỏ các chuỗi không mã hoá ([[Intron|intrôn]]) của gen ở mARN sơ khai và nối các chuỗi mã hóa ([[êxôn]]) lại với nhau để tạo nên mARN trưởng thành có thể [[Dịch mã (sinh học)|dịch mã]] thành [[prôtêin]].<ref>{{Chú thích web|url=https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/rna-splicing|title=RNA Splicing|last=Handbook of Clinical Neurology (2014)|first=|date=|website=|archive-url=|archive-date=|dead-url=|access-date=}}</ref><ref name=":0">Phạm Thành Hổ: "Di truyền học" - [[Nhà xuất bản Giáo dục]], 1998.</ref><ref name=":1">Đỗ Lê Thăng: "Di truyền học" - [[Nhà xuất bản Giáo dục]], 2005.</ref>
⚫
[[Tập_tin:Cắt_nối_ARN_RNA_splicing.png|nhỏ|Trong cắt nối ARN, phân tử ARN sơ khai bị loại bỏ các đoạn intrôn, nối và giữ lại các đoạn êxôn.]]
⚫
'''Cắt nối ARN''' là quá trình loại bỏ các chuỗi không mã hoá ([[Intron|intrôn]]) của gen ở mARN sơ khai và nối các chuỗi mã hóa ([[êxôn]]) lại với nhau để tạo nên mARN trưởng thành có thể [[Dịch mã (sinh học)|dịch mã]] thành [[prôtêin]].<ref>{{Chú thích web|url=https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/rna-splicing|title=RNA Splicing|last=Handbook of Clinical Neurology (2014)|first=|date=|website=|archive-url=|archive-date=|dead-url=|access-date=}}</ref><ref>Phạm Thành Hổ: "Di truyền học" - [[Nhà xuất bản Giáo dục]], 1998.</ref><ref>Đỗ Lê Thăng: "Di truyền học" - [[Nhà xuất bản Giáo dục]], 2005.</ref>


Đây là thuật ngữ của [[Di truyền phân tử|Di truyền học phân tử]], trong [[tiếng Anh]] là '''RNA splicing''' (nghĩa đen: ghép nối ARN) dùng để chỉ một giai đoạn của tiến trình [[xử lý ARN]] diễn ra ở tế bào sống trong tự nhiên, tạo ra [[ARN thông tin]] trực tiếp làm khuôn cho sinh tổng hợp prôtêin (tức [[Dịch mã (sinh học)|dịch mã]]).<ref>{{cite journal|vauthors=Gilbert W|title=Why genes in pieces?|journal=Nature|volume=271|issue=5645|pages=501|date=February 1978|pmid=622185|doi=10.1038/271501a0}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Tonegawa S, Maxam AM, Tizard R, Bernard O, Gilbert W|title=Sequence of a mouse germ-line gene for a variable region of an immunoglobulin light chain|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=75|issue=3|pages=1485–9|date=March 1978|pmid=418414|pmc=411497|doi=10.1073/pnas.75.3.1485}}</ref>
Đây là thuật ngữ của [[Di truyền phân tử|Di truyền học phân tử]], trong [[tiếng Anh]] là '''RNA splicing''' (nghĩa đen: ghép nối ARN) dùng để chỉ một giai đoạn của tiến trình [[xử lý ARN]] diễn ra ở tế bào sống trong tự nhiên, tạo ra [[ARN thông tin]] trực tiếp làm khuôn cho sinh tổng hợp prôtêin (tức [[Dịch mã (sinh học)|dịch mã]]).<ref>{{cite journal|vauthors=Gilbert W|title=Why genes in pieces?|journal=Nature|volume=271|issue=5645|pages=501|date=February 1978|pmid=622185|doi=10.1038/271501a0}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Tonegawa S, Maxam AM, Tizard R, Bernard O, Gilbert W|title=Sequence of a mouse germ-line gene for a variable region of an immunoglobulin light chain|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|volume=75|issue=3|pages=1485–9|date=March 1978|pmid=418414|pmc=411497|doi=10.1073/pnas.75.3.1485}}</ref>

== Tổng quan ==

* Ở nhiều [[sinh vật nhân thực]] (eukaryote), các gen mã hoá protein là gen phân mảnh, gồm các [[êxôn]] (đoạn có [[mã di truyền]]) và [[Intron|intrôn]] (không mã). Các [[Intron|intrôn]] không có mã di truyền nhưng lại rất cần cho cấu trúc của [[nhiễm sắc thể]] chứa ADN mang các gen. Nhưng khi dịch mã, thì các [[Intron|intrôn]] lại không cần thiết nữa trong khuôn của mARN để tạo thành protein, nên trong quá trình [[xử lý ARN]] sau [[Phiên mã nhân thực|phiên mã]], thì có giai đoạn cắt nối này.
* Giai đoạn cắt nối ARN được thực hiện qua một loạt các phản ứng, được xúc tác bởi [[thể cắt nối]] (spliceosome) là một phức hợp [[Nucleoprotein|ribonuclêôprôtêin]] trong nhân kích thước nhỏ ( small nuclear ribonucleoproteins, viết tắt là snRNP).<ref name=":0" /><ref name=":1" />
* Sự cắt nối ARN sơ khai không chỉ diễn ra với mARN, mà còn có thể diễn ra với các loại ARN khác (như [[ARN vận chuyển|tARN]]). Ở đây chỉ trình bày cắt nối ở [[ARN thông tin|mARN]].

== Cơ chế ==
[[Tập tin:Splicesome.svg|nhỏ|Hình 2: Sơ đổ mô tả hoạt động cắt nối ARN nhờ snRNP.]]
Diễn biến quá trình này phức tạp, nhưng có thể chia thành ba bước chính, tóm tắt như sau.

# Ngay sau khi được tạo thành qua phiên mã từ gen, thì bản mã phiên này (tức mARN) mới chỉ là phân tử sơ khai hay tiền mARN (pre-mRNA).<ref>Campbell và cộng sự: "Sinh học" - [[Nhà xuất bản Giáo dục]], 2010.</ref> Thể cắt nối (spliceosome) gồm năm phân tử snRNP (đọc là "snurps") sẽ liên kết với đoạn intron (bước 1 ở hình 2). Các thành phần ARN của snRNP sẽ tương tác với đoạn intron này, các thành này đều có chứa nhiều GU ở vị trí nối 5' và nhiều AG tại vị trí nối 3'; nên năm phân tử snRNP này được kí hiệu U1, U2, U4, U5 và U6.<ref name="Matlin">{{cite journal|vauthors=Matlin AJ, Clark F, Smith CW|date=May 2005|title=Understanding alternative splicing: towards a cellular code|journal=Nature Reviews. Molecular Cell Biology|volume=6|issue=5|pages=386–98|doi=10.1038/nrm1645|pmid=15956978}}</ref><ref name="graveley2001">{{cite journal|vauthors=Graveley BR, Hertel KJ, Maniatis T|date=June 2001|title=The role of U2AF35 and U2AF65 in enhancer-dependent splicing|url=http://rnajournal.cshlp.org/content/7/6/806.abstract|journal=RNA|volume=7|issue=6|pages=806–18|doi=10.1017/s1355838201010317|pmc=1370132|pmid=11421359|archive-url=https://web.archive.org/web/20181120053109/https://rnajournal.cshlp.org/content/7/6/806.abstract|archive-date=2018-11-20|access-date=2014-12-17|url-status=live}}</ref>
# Sau đó, U1 liên kết với chuỗi GU tại vị trí nối 5 'của intron này; SF1 (splicing factor 1 tức yếu tố cắt nối 1) liên kết với điểm nhánh cuối intron; U2 liên kết tại vị trí nối 3 'của intron.<ref name="matera2014">{{cite journal|vauthors=Matera AG, Wang Z|date=February 2014|title=A day in the life of the spliceosome|journal=Nature Reviews. Molecular Cell Biology|volume=15|issue=2|pages=108–21|doi=10.1038/nrm3742|pmc=4060434|pmid=24452469}}</ref><ref name="guth2000">{{cite journal|vauthors=Guth S, Valcárcel J|date=December 2000|title=Kinetic role for mammalian SF1/BBP in spliceosome assembly and function after polypyrimidine tract recognition by U2AF|journal=The Journal of Biological Chemistry|volume=275|issue=48|pages=38059–66|doi=10.1074/jbc.M001483200|pmid=10954700}}</ref> Đoạn intron chịu xúc tác bị uốn cong lại.
# Cuối cùng vị trí 3' bị cắt có năng lượng nhờ thủy phân ATP. Đoạn bị cắt tách khỏi mA RN sơ khia rồi bị phân giải. Các snRNP giải phóng khỏi đoạn đã cắt.<ref>{{cite journal|vauthors=Ng B, Yang F, Huston DP, Yan Y, Yang Y, Xiong Z, Peterson LE, Wang H, Yang XF|date=December 2004|title=Increased noncanonical splicing of autoantigen transcripts provides the structural basis for expression of untolerized epitopes|journal=The Journal of Allergy and Clinical Immunology|volume=114|issue=6|pages=1463–70|doi=10.1016/j.jaci.2004.09.006|pmc=3902068|pmid=15577853}}</ref>

== Xem thêm ==
[[Phiên mã nhân thực]].
[[Xử lý ARN]].


== Nguồn trích dẫn ==
== Nguồn trích dẫn ==

Phiên bản lúc 10:42, ngày 30 tháng 12 năm 2019

Hình 1: Trong cắt nối ARN, phân tử ARN sơ khai bị loại bỏ các đoạn intrôn, rồi nối các đoạn êxôn lại.

Cắt nối ARN là quá trình loại bỏ các chuỗi không mã hoá (intrôn) của gen ở mARN sơ khai và nối các chuỗi mã hóa (êxôn) lại với nhau để tạo nên mARN trưởng thành có thể dịch mã thành prôtêin.[1][2][3]

Đây là thuật ngữ của Di truyền học phân tử, trong tiếng Anh là RNA splicing (nghĩa đen: ghép nối ARN) dùng để chỉ một giai đoạn của tiến trình xử lý ARN diễn ra ở tế bào sống trong tự nhiên, tạo ra ARN thông tin trực tiếp làm khuôn cho sinh tổng hợp prôtêin (tức dịch mã).[4][5]

Tổng quan

  • Ở nhiều sinh vật nhân thực (eukaryote), các gen mã hoá protein là gen phân mảnh, gồm các êxôn (đoạn có mã di truyền) và intrôn (không mã). Các intrôn không có mã di truyền nhưng lại rất cần cho cấu trúc của nhiễm sắc thể chứa ADN mang các gen. Nhưng khi dịch mã, thì các intrôn lại không cần thiết nữa trong khuôn của mARN để tạo thành protein, nên trong quá trình xử lý ARN sau phiên mã, thì có giai đoạn cắt nối này.
  • Giai đoạn cắt nối ARN được thực hiện qua một loạt các phản ứng, được xúc tác bởi thể cắt nối (spliceosome) là một phức hợp ribonuclêôprôtêin trong nhân kích thước nhỏ ( small nuclear ribonucleoproteins, viết tắt là snRNP).[2][3]
  • Sự cắt nối ARN sơ khai không chỉ diễn ra với mARN, mà còn có thể diễn ra với các loại ARN khác (như tARN). Ở đây chỉ trình bày cắt nối ở mARN.

Cơ chế

Hình 2: Sơ đổ mô tả hoạt động cắt nối ARN nhờ snRNP.

Diễn biến quá trình này phức tạp, nhưng có thể chia thành ba bước chính, tóm tắt như sau.

  1. Ngay sau khi được tạo thành qua phiên mã từ gen, thì bản mã phiên này (tức mARN) mới chỉ là phân tử sơ khai hay tiền mARN (pre-mRNA).[6] Thể cắt nối (spliceosome) gồm năm phân tử snRNP (đọc là "snurps") sẽ liên kết với đoạn intron (bước 1 ở hình 2). Các thành phần ARN của snRNP sẽ tương tác với đoạn intron này, các thành này đều có chứa nhiều GU ở vị trí nối 5' và nhiều AG tại vị trí nối 3'; nên năm phân tử snRNP này được kí hiệu U1, U2, U4, U5 và U6.[7][8]
  2. Sau đó, U1 liên kết với chuỗi GU tại vị trí nối 5 'của intron này; SF1 (splicing factor 1 tức yếu tố cắt nối 1) liên kết với điểm nhánh cuối intron; U2 liên kết tại vị trí nối 3 'của intron.[9][10] Đoạn intron chịu xúc tác bị uốn cong lại.
  3. Cuối cùng vị trí 3' bị cắt có năng lượng nhờ thủy phân ATP. Đoạn bị cắt tách khỏi mA RN sơ khia rồi bị phân giải. Các snRNP giải phóng khỏi đoạn đã cắt.[11]

Xem thêm

Phiên mã nhân thực. Xử lý ARN.

Nguồn trích dẫn

  1. ^ Handbook of Clinical Neurology (2014). “RNA Splicing”. Chú thích có tham số trống không rõ: |dead-url= (trợ giúp)
  2. ^ a b Phạm Thành Hổ: "Di truyền học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 1998.
  3. ^ a b Đỗ Lê Thăng: "Di truyền học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2005.
  4. ^ Gilbert W (tháng 2 năm 1978). “Why genes in pieces?”. Nature. 271 (5645): 501. doi:10.1038/271501a0. PMID 622185.
  5. ^ Tonegawa S, Maxam AM, Tizard R, Bernard O, Gilbert W (tháng 3 năm 1978). “Sequence of a mouse germ-line gene for a variable region of an immunoglobulin light chain”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 75 (3): 1485–9. doi:10.1073/pnas.75.3.1485. PMC 411497. PMID 418414.
  6. ^ Campbell và cộng sự: "Sinh học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2010.
  7. ^ Matlin AJ, Clark F, Smith CW (tháng 5 năm 2005). “Understanding alternative splicing: towards a cellular code”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 6 (5): 386–98. doi:10.1038/nrm1645. PMID 15956978.
  8. ^ Graveley BR, Hertel KJ, Maniatis T (tháng 6 năm 2001). “The role of U2AF35 and U2AF65 in enhancer-dependent splicing”. RNA. 7 (6): 806–18. doi:10.1017/s1355838201010317. PMC 1370132. PMID 11421359. Lưu trữ bản gốc ngày 20 tháng 11 năm 2018. Truy cập ngày 17 tháng 12 năm 2014.
  9. ^ Matera AG, Wang Z (tháng 2 năm 2014). “A day in the life of the spliceosome”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 15 (2): 108–21. doi:10.1038/nrm3742. PMC 4060434. PMID 24452469.
  10. ^ Guth S, Valcárcel J (tháng 12 năm 2000). “Kinetic role for mammalian SF1/BBP in spliceosome assembly and function after polypyrimidine tract recognition by U2AF”. The Journal of Biological Chemistry. 275 (48): 38059–66. doi:10.1074/jbc.M001483200. PMID 10954700.
  11. ^ Ng B, Yang F, Huston DP, Yan Y, Yang Y, Xiong Z, Peterson LE, Wang H, Yang XF (tháng 12 năm 2004). “Increased noncanonical splicing of autoantigen transcripts provides the structural basis for expression of untolerized epitopes”. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 114 (6): 1463–70. doi:10.1016/j.jaci.2004.09.006. PMC 3902068. PMID 15577853.
Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Cắt_nối_ARN&oldid=57373400”