Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 4: Acid nucleic
- F. Meischer (1869) ph/tích th/ph h/học của mủ vết thương (xác
bạch cầu chết) – ph/hiện ra h/chất có tính acid trong nhân BC,
gọi là “nuclein”. Chất này có trong nhân và có tính acid (do chứa
phosphoric acid), nên còn được gọi là NA hay acid nhân
(nucleus = nhân)
- Chỉ từ những năm 50 của TK 20, khi các ph/ph h/học và v/lý
h.đại được s/dụng thì c.tạo h.học, t.chất lý – hóa và c/n s.học
của NA mới sáng tỏ. G/đ này là th/gian ra đời của SHPT h/đại.
- NA có ở bất cứ TB hoặc cấu trúc sống nào, dù đ/giản nhất
như virus. Trong TB, các AN có thể ở dạng tự do hoặc ở dạng
lk với protein (nucleoprote
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 4: Acid nucleic", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Hóa sinh đại cương - Chương 4: Acid nucleic
Chương 4: ACID NUCLEIC - NA có ở bất cứ TB hoặc cấu trúc sống nào, dù đ/giản nhất như virus. Trong TB, các AN có thể ở dạng tự do hoặc ở dạng lk với protein (nucleoprotein). - Chỉ từ những năm 50 của TK 20, khi các ph/ph h/học và v/lý h.đại được s/dụng thì c.tạo h.học, t.chất lý – hóa và c/n s.học của NA mới sáng tỏ. G/đ này là th/gian ra đời của SHPT h/đại. - F. Meischer (1869) ph/tích th/ph h/học của mủ vết thương (xác bạch cầu chết) – ph/hiện ra h/chất có tính acid trong nhân BC, gọi là “nuclein”. Chất này có trong nhân và có tính acid (do chứa phosphoric acid), nên còn được gọi là NA hay acid nhân (nucleus = nhân) - Về sinh học, NA = vật chất mang thông tin DT (mã DT) và th/gia th/hiện sự truyền đạt th/tin DT (biểu hiện gen hay STH protein). - Về hóa học, NA = biopolymer hợp thành từ những đ/vị c/tạo là các mononucleotide. Mỗi p.tử NA được coi là 1 polynucleotide với số lượng đ/vị c/tạo khác nhau. Dựa vào loại đường pentose, NA chia thành 2 loại: - Ribonucleic acid (RNA) chứa -D-ribose - Deoxyribonucleic acid (DNA) chứa -D-deoxyribose. TB sống chứa cả DNA và RNA (VD: TB gan có DNA t/trung chủ yếu trong NSTcủa nhân, RNA ở hạt nhân và bào tương). Virus chỉ chứa 1 trong 2 loại NA: hoặc DNA (virus bệnh đậu mùa, giả dại) hoặc RNA (virus bại liệt, LMLM, cúm,...). Chính các p.tử NA là nhân tố bệnh lý ở virus. 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NUCLEIC ACID 4.1.1. Các base nitơ 4.1.2. Đường pentose 4.1.3. Nucleoside 4.1.4. Nucleotide 4.2. CẤU TẠO CỦA NUCLEIC ACID 4.2.1. Cấu tạo của DNA 4.2.2. Cấu tạo của RNA 4.3. SINH TỔNG HỢP NUCLEIC ACID 4.3.1. Sinh tổng hợp các nucleotide dạng purine 4.3.2. Sinh tổng hợp các nucleotide dạng pyrimidine 4.3.3. Sinh tổng hợp các nucleotide thymidine 4.3.4. Sinh tổng hợp các deoxyribonucleotide 4.3.5. Sinh tổng hợp DNA (Tái bản DNA – Replication) 4.3.6. Sinh tổng hợp RNA (Phiên mã – Transcription) 4.4. PHÂN GiẢI CÁC NUCLEIC ACID 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NUCLEIC ACID Nucleic acid (DNA, RNA) Mononucleotide Deoxyribonuclease Ribonuclease Nucleotidase H3PO4 Nucleoside Nucleosidase Base nitơ Pentose Pyrimidine Purine Deoxyribose (ở DNA) Ribose (ở RNA) - Adenine - Guanine - Cytosine - Uracil - Thymine H ìn h 4 .1 . S ơ đ ồ p h â n g iả i n u c le ic a c id Từ một NST, q/trình th/phân diễn ra lần lượt như sau: NUCLEOPROTEIN Histone, Protamin Nucleic acid (DNA) Nucleotide H3PO4 Nucleoside Deoxyribose Các base nitơ Adenine Guanine Cytosine Thymine (Protein) M o n o u c le o ti d e ( N u c le o ti d e ) - Đơn vị cấu tạo cơ bản của NA - Chứa 3 thành phần: Base nitơ Pentose Phosphate • Base nitơ • Pentose • Phosphate (H3PO4) - Ba th/phần trên nối với nhau theo tr/tự như sau RNA và DNA thường có 4 loại base nitơ là dx của purine và pyrimidine: Lấy chữ cái đầu làm k/hiệu cho các base nitơ (hoặc cho mononucleotide có base nitơ t/ứng). RNA DNA RNA, DNA 4.1.1. Các gốc base nitơ 4.1.2. Đường pentose - Để ph/biệt C của base và đường, đánh dấu phẩy cho số C của đường pentose. - Dựa vào loại pentose chia NA thành loại: RNA (chứa ribose và DNA (chứa deoxyribose) Trong NA có hai loại pentose dạng vòng Có trong RNA Có trong DNA 4.1.3. Nucleoside Hợp thành từ 1 base và 1 pentose nhờ lk glycoside: C1' của pentose - N9 trong base purine C1‟ của pentose - N1 trong base pyrimidine Ribose k/hợp với base nitơ tạo ra các nucleoside: adenosine, guanosine, uridine và cytidine. Deoxyribose k/hợp với base nitơ tạo các nucleoside: deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxythymidine và deoxycytidine 4.1.4. Nucleotide Nucleotide là este phosphoric của nucleoside Nếu trong nucleotide có 2‟- deoxyribose thì lk este tạo thành với phosphate ở C3' và 5„; khi có ribose thì ở C2', C3' và C5'. Các nucleotide tự do trong TB thường có phosphate ở C5'. Ribonucleotide = nucleotide có ribose trong phân tử Deoxyribonucleotide = nucleotide có deoxyribose (AMP) (dAMP) (GMP) (dGMP) (CMP) (dCMP) (UMP) TÊN CÁC BASE, NUCLEOSIDE VÀ NUCLEOTIDE Trong NA, các nucleotide có 1 phosphate (mononucleotide), các nucleotide tự do trong TB có thể có 1, 2 hoặc 3 phosphate Nucleoside monophosphate Nucleoside diphosphate Nucleoside triphosphate - Ng/liệu tạo AN - Th/gia dự trữ và v/c NL s/học (ATP, GTP) - UDP v/c glucose trong STH glycogen, CDP v/c aminoalcol (choline) trong STH phospholipid - AMP là thành phần c/tạo NAD+, FAD, CoA.SH, - Hai nucleotide vòng AMPc và GMPc là chất th/tin viên thứ hai V/trò các nucleotide tự do: 4.2. CẤU TẠO CỦA NUCLEIC ACID 4.2.1. Cấu tạo của DNA - Ph/tử DNA được tạo thành từ 2 mạch polynucleotide. Mỗi mạch có hàng trăm - hàng nghìn gốc deoxymononucleotide (dAMP, dGMP, dCMP và dTMP). - Trong deoxymononucleotide (đvct của DNA) có lk glycoside nối base nitơ với đường pentose, lk este nối pentose với phosphate - Các nucleotide nối với nhau bằng lk phosphodieste hay dieste phosphoric (giữa 3‟-OH của nucleotide trước với 5'-phosphate của nucleotide sau. Đường pentose là -D-deoxyribose Chứa Thymine Ctb 1 của NA là sự lk của các nucleotide, tạo ra chuỗi polynucleotide Trong ctb1, các nucleotide nối với nhau bằng l/k phosphodiester 3', 5‘ (2 nucleotide gắn thông qua gốc phosphate nối giữa C3' của nucleotide trước với C5' của nucleotide sau). a. Cấu trúc bậc nhất (chuỗi polynucleotide) - Chuỗi được tạo ra bởi sự nối lần lượt phosphate - đường - phosphate - đường -, . - Các gốc base gắn với đường, nằm ra bên cạnh. - Nucleotide ở đầu chuỗi mang nhóm 5'-phosphate tự do, nucleotide cuối có nhóm 3'-OH tự do - Theo qui ước, chuỗi polynucleotide có đầu 5'-P và có đuôi 3'-OH. Trong ctb1 của AN, có 2 yếu tố được lưu ý đ/biệt: - Số lượng nucleotide - Trình tự sắp xếp nucleotide Số lượng: d/động rộng, từ vài chục (ở RNA nhỏ trong nhân hoặc ... ở hạt giống th/vật, TB noãn đ/vật, nhờ những c/chế đ/biệt, nhiều mRNA ở dạng “dự trữ” trong nhiều ngày hoặc tháng. Về c/tạo, kích thước, các mRNA rất khác nhau, tuỳ thuộc vào loại protein cần mã. Do đó, ở nhân TB chúng có tên là nhóm RNA không đồng nhất (hnRNA: heterogeneous nuclear RNA). mRNA được schép ở nhân, song được dùng vào STH protein ở b/tương. Từ g/đ schép trên mẫu DNA đến khi thành mRNA hoạt động gắn với ribosome, các mRNA trải qua nhiều bước cải biến cấu trúc p/tử (posttranscriptional processing) diễn ra trong nhân TB. b. RNA ribosome (rRNA: ribosomal RNA) Ribosome là những cấu tử có ở bào tương, nhân và ty thể với vai trò là cỗ máy STH mọi loại protein. Ribosome có 2 tiểu phần gắn với nhau một cách linh hoạt: Khi th/hiện các pứ t/hợp protein, hai phần này tổ hợp lại thành ribosome hoàn chỉnh. Khi chuỗi peptide đã hoàn tất, chúng lại tách rời nhau. Kích thước của ribosome biến động, tuỳ loại TB: - Ở prokaryotes - ribosome 70S (gồm 2 tiểu phần 30S và 50S) với MW khoảng 2,5.106 D. - Ở eukaryotes - ribosome 80S (gồm 2 tiểu phần 40S và 60S), với MW từ 3,9 – 4,5.106 D. Về th/phần h/học, ribosome là những hạt ribonucleoprotein, có tỷ lệ giữa RNA và protein tương ứng là 65% và 35% (ở ribosome 70S) hoặc gần 50 và 50% (ở ribosome 80S). c. RNA vận chuyển (tRNA) - Các tRNA thường chứa khoảng 75-90 nucleotide, có ctb2 dạng cỏ ba lá (cloverleaf structure) vì một số gốc base b/sung nhau tạo lk hydro. - Mỗi AA (trong 20 loại AA có trong protein) có 1 hoặc nhiều tRNA tương ứng. - Đã tìm thấy khoảng 60 tRNA tồn tại ở dạng tự do hay dạng "gắn" với AA đặc hiệu. - Đặc trưng của tRNA là có nhiều base hiếm (khoảng 10% trong tổng các base nitơ). - Các tRNA đều chứa 3 gốc guanylic acid ở đầu 5‟-phosphate và bộ ba C-C-A ở đầu 3‟-OH. Nhóm 3'-OH của adenylic acid cuối cùng là nơi gắn AA đặc hiệu mà tRNA vận chuyển. Nhánh gắn aa: tạo bởi xoắn kép với 7 cặp base b/sung từ đoạn đầu 5‟ và đuôi 3‟ của ph/tử. Nucleotide 5‟ thường là G, đuôi 3‟ bao giờ cũng là C-C- A. Aminoacyl được gắn vào vị trí 3‟.OH của A. Nhánh D: ở phần vòng không xoắn kép có chứa dihydrouridine, phần xoắn kép do 3 hoặc 4 cặp kiềm b/sung cho nhau tạo nên. Nhánh anticodon: phần vòng mang bộ ba nucleotide đối mã (giúp việc gắn đặc hiệu lên codon ở m.RNA), phần xoắn kép do 5 cặp kiềm bổ sung tạo nên. Nhánh T (hoặc TΨC): chứa mấy nucleotide bất thường (pseudouridine (Ψ) và thymine), phần xoắn kép do 5 cặp base b/sung tạo nên. 4.3. SINH TỔNG HỢP NUCLEIC ACID 4.3.1. Sinh tổng hợp nucleotide dạng purine - Phosphoribosyl pyrophosphate (PRPP) quan trọng trong cả hai, và trong quá trình này cấu trúc của đường ribose được giữ lại trong các nucleotide sản phẩm, trái ngược với số phận của chúng trong sinh tổng hợp tryptophan và histidine đã thảo luận trước đó. - Acid amin là một tiền chất quan trọng trong từng đường hướng: glycine cho purin và aspartate cho pyrimidine. Glutamine lại là nguồn quan trọng nhất của các nhóm amin trong năm bước khác nhau trong con đường tổng hợp mới (de novo). Aspartate cũng được sử dụng làm nguồn cung cấp một nhóm amin trong tổng hợp purine, trong hai bước. N amide của glutamine Hai purine nucleotide khởi đầu của nucleic acid là AMP (adenylate) và GMP (guanylate), chứa base purine là adenine và guanine. Hình dưới đây cho thấy nguồn gốc của các ng/tử C và N của vòng purine (John Buchanan, using isotopic tracer experiments in birds). + STH nucleotide dạng purine bắt đầu từ - D - Ribose-5- phosphate (Rib – 5 – P) – là SP của vòng pentose phosphate. + Rib – 5 – P bị phosphoryl hoá nhờ pyrophosphate transferase, khi có ATP, -5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) + T/hợp base purine xảy ra bằng cách gắn lần lượt các gốc acid khác nhau vào C1 của ribose và dẫn đến các ribonucleotide một cách tr/tiếp. SPTG tạo thành là inosinate (IMP), từ đây tạo ra các nucleotide khác nhau. Chi tiết về STH purine được J. Buchanan và G. Robert Greenberg làm sáng tỏ vào những năm 1950s Bước 2: thêm ng/tử từ Gly. Một ATP được s/dụng để h/ hóa nhóm carboxyl của Gly (dưới dạng acylphosphate) để th.gia p.ư ngưng tụ Bước 1: PRPP biến thành -5-phosphoribosylamine (PRA). Glutamine là chất cho nhóm NH2. Có sự thay đổi cấu hình: lk -glycoside thành -glycoside Bước 3: Nhóm amine của Gly được formyl hóa bởi N10-FTHF Bước 4: N được gắn thêm nhờ glutamine Bước (5): loại nước, tạo vòng imidazole của nhân purine, hình thành 5-aminoimidazole ribonucleotide (AIR) Đã có 3 trong 6 ng/tử trong vòng thứ 2 của nhân purine. Tiếp theo, 1 nhóm carboxyl được gắn thêm (6). Sự carboxyl hóa này không cần biotin, mà s/dụng bicarbonate trong dd nước. Sau đó nhóm carboxylate chuyển từ nhóm amine tới vị trí thứ 4 của vòng imidazole (7). Bước (6) và (7) chỉ có ở vi khuẩn và nấm. Ở eukaryote (kể cả người), 5- aminoimidazole ribonucleotide là SP của bước (5) được carboxyl hóa tr/tiếp (1 bước) thành carboxylaminoimidazole nucleotide (6a), nhờ AIR carboxylase xt. Asp cho nhóm amine qua 2 bước (8) và (9): hình thành 1 lk amide. Bộ khung C của Asp g/ph dưới dạng fumarate (9). Carbon cuối cùng được N10-FTHF c/cấp (10). Khép kín, tạo vòng thứ 2 của nhânpurine (11). SPTG tạo thành là IMP (Inosinate) Guanylic acid (GMP) được tạo thành từ IMP qua 2 giai đoạn. Bằng sự oxy hoá IMP để tạo thành xanthine monophosphate, sau đó nhờ thay thế oxy của C = O bởi nhóm NH2 (glutamine là chất cho NH2 khi có mặt ATP) sẽ tạo thành guanilyc acid (GMP). Adenylic acid (AMP) được hình thành từ inosinic acid (IMP) bằng cách thay thế oxy trong C = O nhờ nhóm NH2 (chất cho là Asp). SPTG là adenylosuccinate. Sinh tổng hợp AMP và GMP từ IMP Oxy hoá IMP thành xanthylate (XMP) Thay thế oxy của C = O bởi nhóm NH2 (glutamine là chất cho NH2 khi có mặt ATP. Thay thế O trong C = O nhờ nhóm -NH2 (từ aspartate). SPTG là adenylosuccinate GMP được tạo thành từ IMP qua 2 giai đoạn: - Oxy hoá IMP thành xanthylate (XMP) - Thay thế oxy của C = O bởi nhóm NH2 (glutamine là chất cho NH2) khi có mặt ATP. AMP được hình thành từ IMP bằng cách thay thế oxi trong C = O nhờ nhóm -NH2 (chất cho là aspartate). SPTG là adenylosuccinate. Sự biến đổi của GMP (AMP) thành GTP (hay ATP) xảy ra do sự phosphoryl hoá qua 2 giai đoạn: GMP +ATP = GDP + ADP GDP + ATP = GTP + ADP 4.3.2. Sinh tổng hợp các nucleotide kiểu pyrimidine - Cacbamoyl-phosphate là hợp chất khởi đầu, hình thành từ CO2 và -NH2 (của glutamine) nhờ carbamoylphosphate – synthetase xt. - Carbamoyl-phosphate ngưng kết với aspartate tạo carbamoyl-aspartate. - Carbamoyl-aspartate nhờ dihydroorotase được vòng hoá thành dihydroorotate. - Dihydroorotate bị OXH tạo thành orotate. - Orotate biến thành orotidylate (OMP) trong pứ do OMP- pyrophosphate-transferase xt. - OMP bị khử carboxyl, thành uridylic acid (UMP). - UMP là tiền thân của các nucleotide cytidine Các Pyrimidine Nucleotides được tạo thành từ Aspartate, PRPP và Carbamoyl Phosphate Tổng hợp pyrimidine nucleotides UTP và CTP từ carbamoyl phosphate, aspartate và PRPP. 4.3.3. Sinh tổng hợp các deoxyribonucleotide - Tiền chất là các ribonucleotide. - Các ribonucleotide được khử tr/tiếp tại C2'- của D- ribose thành các dx 2'- deoxyribonucleotide. - Enzyme xt là ribonucleotide reductase - Sự khử D-ribose thành 2'-deoxy-D-ribose cần một cặp H, do protein mang H trung gian – thioredoxin – cung cấp. Thioredoxin có 2 nhóm SH để chuyển H từ NADPH đến các ribonucleoside diphosphate. Dạng OXH (có cầu disulfide) của thioredoxin được khử bởi NADPH nhờ xt bởi thioredoxin reductase (Hình 22-39), và thioredoxin dạng khử (có 2 nhóm SH) sau đó được ribonucleotide reductase sử dụng để khử NDP thành deoxyribonucleoside diphosphates (dNDP). - Nguồn đương lượng khử thứ 2 cho ribonucleotide reductase là glutathione (GSH). GSH là chất khử cho 1 loại protein l/quan với thioredoxin là glutaredoxin, là chất sau đó chuyển giao khả năng khử đến ribonucleotide reductase (Hình 22-39). dTMP được tạo thành từ dUMP nhờ xt của thymidylate synthase. Một đơn vị một carbon ở hydroxymethyl (-CH2OH) được chuyển từ N5, N10- methylenetetrahydrofolate tới dUMP, sau đó khử thành nhóm methyl. Sự khử xảy ra nhờ OXH THF thành DHF. DHF được khử thành THF nhờ DHF- reductase. Ở th/vật và s/vật đơn bào, dTMP- synthase và DHF-reductase cùng nằm trên 1 protein hai ch/năng. 4.3.3. Sinh tổng hợp các nucleotide thymidine - Thymidylate được hình thành từ dCDP và dUMP - Tiền chất trung gian của thymidylate (dTMP) là dUMP. - Sự tổng hợp dUMP bắt đầu với sự hình thành dUTP (hoặc nhờ sự khử amine của dCTP hay bằng sự phosphoryl hóa dUDP). - dUTP chuyển thành dUMP nhờ dUTPase. dTMP được tạo thành từ dUMP nhờ xt của thymidylate synthase. Một đơn vị một carbon ở hydroxymethyl (-CH2OH) được chuyển từ N5, N10- methylenetetrahydrofolate tới dUMP, sau đó khử thành nhóm methyl. Sự khử xảy ra nhờ OXH THF thành DHF. DHF được khử thành THF nhờ DHF- reductase. Ở th/vật và s/vật đơn bào, dTMP- synthase và DHF-reductase cùng nằm trên 1 protein hai ch/năng. 4.3.5. Sinh tổng hợp DNA (tái bản DNA - Replication) Để STH DNA xảy ra, cần các đk sau: • Có đủ 4 loại dNTP: dATP, dGTP, dCTP và dTTP • Có các loại DNA-polymerase xt. Ở E. coli cần: DNA- polymerase I, II và III. DNA-polymerase III gắn dần các mononucleotide vào đầu 3‟ – OH. DNA-polymerase I loại các RNA mồi (RNA primer), DNA-polymerase II sửa chữa các sai sót trong quá trình tái bản. • Phải có DNA làm khuôn Theo A.Konberg, qt STH DNA được tóm tắt như sau: Q/trình tái bản DNA chia làm 3 giai đoạn: a. Giai đoạn mở đầu Ở E. Coli, để qt tái bản DNA xảy ra, cần: - Trình tự nucleotide gắn đặc hiệu với các protein mở đầu - Tổng hợp RNA mồi (RNA primer) để DNA-polymerase III gắn dần các mononnucletide vào đầu 3‟ – OH. Giai đoạn mở đầu của quá trình tái bản * Bước 1: Ph/hợp 10 – 20 ph/tử Dna A-protein và ATP gắn vào trình tự mở đầu với 4 trình tự lặp lại. Sau đó các protein kiềm tính gắn vào vùng với 3 trình tự lặp lại. Ph/hợp này tạo đk để DNA mở xoắn một phần. * Bước 2: Với sự th/gia của Dna C protein, Dna B Helicase gắn vào 2 mạch DNA, mở xoắn DNA. * Bước 3: Dna G Primase gắn vào và t/hợp RNA mồi. Khi có RNA mồi, qt t/hợp 2 mạch DNA bắt đầu b. Giai đoạn tổng hợp Chẽ ba tái bản hình thành, DNA-Polymerase III trượt trên hai mạch DNA và gắn các deoxyribonucleotide vào đầu 3‟-OH. Mạch hướng (leading strand) được t.hợp liên tục theo hướng 5‟-3‟. Mạch kế tiếp (lagging strand) được t.hợp dưới dạng các đoạn ngắn Okazaki (1000-2000 mononucleotide) bắt đầu bằng các RNA mồi. c. Giai đoạn hoàn thiện mạch kế tiếp Nhờ DNA-Polymerase I với hoạt tính 3‟-exonuclease, các RNA mồi được cắt bỏ; DNA-Polymerase III tổng hợp lấp đầy các khoảng trống. DNA Ligase gắn các đoạn lại với nhau tạo thành mạch kế tiếp của DNA liên tục 4.3.6. Sinh tổng hợp RNA (Phiên mã -Transcription) Để tổng hợp RNA, cần: - Có 4 NTP: ATP, GTP, CTP và UTP - Có DNA làm khuôn - Có enzyme RNA-polymerase Theo A. Konberg có thể tóm tắt qt STH RNA như sau: Sơ đồ tổng hợp RNA Quá trình phiên mã mRNA có 3 giai đoạn: a. Giai đoạn mở đầu RNA-Polymerase h/động gắn vào DNA và trượt tự do trên DNA. Khi gặp trình tự mở đầu RNA-Polymerase tạo với gen khởi động (Promoter) phức hợp Promoter “đóng”trong đó DNA chưa mở xoắn. Sau đó phức hợp Promoter “đóng” chuyển sang dạng phức hợp Promoter “mở” trong đó DNA được cởi xoắn. Phức hợp này gắn pppPu vào và quá trình tổng hợp bắt đầu (Hình 5.17). Trình tự mở đầu là trình tự nucleotide có 2 vùng “bảo thủ” giống nhau ở các loài là vùng-10: TATAAT và vùng -35: TTGACA. b. Giai đoạn kéo dài chuỗi polynucleotide (giai đoạn tổng hợp) Trên khuôn của mạch DNA làm khuôn, dưới t/dụng của RNA-Polymerase các gốc mononucleotide của ATP, GTP, CTP, và UTP được gắn vào. Khi tạo ra đoạn oligonucleotide khoảng 8 nucleotide, tiểu đơn vị được tách ra khỏi phức hợp, enzyme RNA-Polymerase trong “phồng” phiên mã (transcription buble) tiếp tục xúc tác phản ứng tổng hợp mạch polynucleotide (Hình 5.17) c. Giai đoạn kết thúc Quá trình phiên mã kết thúc theo 2 cách: Cách 1: Để q/trình ph/mã kết thúc cần sự th/gia của yếu tố kết thúc - yếu tố (Rho). Yếu tố gắn vào ph/hợp DNA-RNA- Polymerase và trượt về phía 3‟ của mạch polynucleotide tổng hợp. Việc này làm yếu đi sự tương tác giữa DNA khuôn, polynucleotide và gây nên sự phân ly phức hợp, giải phóng ra DNA, RNA mới tổng hợp và RNA-Polymerase (Hình 4. 18). Cách 2: Q/trình phiên mã k/thúc khi mạch polynucleotide hình thành cấu trúc kiểu cặp tóc. Ph/hợp sẽ bị phân ly giải phóng ra RNA mới tổng hợp, DNA và RNA polymerase. Các RNA mởi tổng hợp nằm ở dạng tiền RNA, chưa có h/ tính sinh học. mRNA được bảo vệ khỏi bị thuỷ phân nhờ việc gắn “mữ” ở đầu 5‟-OH và gắn đuôi poly A vào đầu 3‟-OH. Các tRNA, rRNA được hình thành từ tiền RNA nhờ tác dụng thuỷ phân của các enzyme đặc hiệu. - Trong qt TĐC, các ph/tử DNA và RNA không cần nữa sẽ bị các nuclease (deoxyribonuclease, ribonuclease) ph/giải thành các monnucleotide. - Các mononucleotide có thể được dùng để TH các NA mới, hay sẽ tiếp tục bị ph/giải. - Các mononucleotide bị th/phân nhờ các phosphatase, nucleosidase thành SP cuối cùng là các base purine và pyrimidine. 4.4. PHÂN GIẢI CÁC NUCLEIC ACID - Base purine bị ph/giải thành uric acid và đào thải ra ngoài cơ thể. Qt này điển hình cho đv có xương sống (cả vượn người và người), chim và bò sát. Ở đ/vật có xương sống và bò sát khác, SP ph/giải cuối cùng của base purine là allantoin. Trong cơ thể các allantoin bị ph/giải thành urê. - Base pyrimidine thường bị ph/giải thành ure và amoniac. Sự phân giải các purine nucleotide
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_sinh_dai_cuong_chuong_4_acid_nucleic.pdf