Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis

Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis trình bày tổng quan về Non - Coding RNA có trong vi khuẩn; phân loại, chức năng sinh học của các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis;...Mời bạn đọc cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus SubtilisGVHD: Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1 Đề tài: Tìm và phân loại các ncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis.SVTH: Trang 1GVHD: Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1 Lý do chọn đề tài Từ những năm 60, khái niệm ncRNA (non coding RNA) đã lần đầu tiên được biếtđến. Trong những năm năm gần đây, với sự phát triển vượt bậc của công nghệ sinhhọc, việc nghiên cứu ncRNA đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Hơn thế nữa, sự rađời của tin sinh học đã trở thành công cụ đắc lực để hỗ trợ. Tuy nhiên, lĩnh vực này cònkhá mới mẻ, cần được đầu tư nghiên cứu. Do đó tôi chọn đề tài:” Tìm và phân loại cácncRNA có trong vi khuẩn Bacillus Subtilis”. Mục lụcSVTH: Trang 2GVHD: Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1 CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VỀ NON-CODING RNA CÓ ̉ ̉ TRONG VI KHUÂN1.1 . Khái niệm về non-coding RNA có trong vi khuẩn: 1.1.1. Khái niệm: Non-coding RNA (ncRNA) là phân tử RNA chức năng, mà nó không mã hóa protein.Nó còn được gọi là RNA không mã hóa protein ( non-protein-coding RNA, npcRNA),non-messenger RNA(nmRNA), RNA chức năng (fucntional- RNA, fRNA). Giới hạnsmall RNA(sRNAs) thường được sử dụng cho ncRNA ngắn của vi khuẩn. Trình tựDNA mà từ đó một ncRNA được phiên mã thường được gọi là một gen RNA. - Non-coding RNA bao gồm những RNA có tính phổ biến cao và rất quan trọng, nhưlà RNA thông tin (tRNA), RNA ribosome (rRNA), cũng như snoRNA, miRNA, siRNA,piRNA và long ncRNA, bao gồm ví dụ như là gen Xist( X- inactive specific transcript)-gen X bất hoạt phiên mã đặc biệt và Hotair. Số ncRNA mã hóa trong hệ gen của ngườilà chưa được biết rõ. Tuy nhiên những nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực transcriptomicvà tin sinh học đã cho thấy sự tồn tại của hàng ngàn ncRNA. Kể từ khi nhiều ncRNAmới được phát hiện tuy nhiên vẫn chưa được kiểm chứng về chức năng, và cũng có thểkhông có chức năng. 1.1.2. Lịch sử nghiên cứu: RNA lần đầu tiên được phát hiện bởi Friedrich Miescher vào năm 1868, và đến năm1939, RNA được cho là có liên quan đến tổng hợp protein. Hai thập kỉ sau đó, FrancisCrick đã phát hiện ra RNA là thành phần trung gian dịch mã. Ông ta đã lí luận rằng, RNAthích hợp hơn cho cặp base với phiên mã một mRNA hơn là một polypeptide tinh khiết.Các ncRNA đầu tiên được mô tả là một tRNA alanine được tìm thấy trong nấm menbánh mì, cấu trúc của nó đã được công bố vào năm 1965. Đ ể sản xuất một mẫu tinhkhiết alanine tRNA, Robert W. Holley đã sử dụng 140kg của nấm men bánh mì thươngmại để cung cấp cho 1g tinh khiết tRNA để phân tích. - Tiếp theo đó ribosome RNA được khám phá, tiếp theo đó là URNA trong đầu nhữngnăm 1980. Tiếp theo đó là sự phát hiện ra các ncRNA mới với snoRNAs, Xist, CRISPR,SVTH: Trang 3GVHD: Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1và nhiều nữa. Những bổ sung gần đây đáng chú ý bao gồm riboswitches và miRNA.Việc phát hiện ra cơ chế can thiệp có liên quan đến RNA giúp Craig C. Mello vàAndrew Fire về sau giành được giải Nobel sinh lý học hay y học năm 2006. 1.1.3. Chức năng: Non-coding RNA thuộc về một vài nhóm và có liên quan đến nhiều quá trình của tếbào. Những ncRNA có vai trò quan trọng trung tâm, được bảo tồn trên tất cả hoặc hầuhết sự sống của tế bào cho đến những ncRNA đặc biệt hơn về một hoặc một vài loàicó quan hệ chặt chẽ với nhau. Nhiều ncRNA được bảo tồn được cho là hóa thạch phântử hoặc các di tích từ kỉ Luka hoặc thế giới RNA. Các vai trò chính của ncRNA: Vai trò của ncRNA trong quá trình dịch mã: + Nhiều ncRNA trong số ncRNA được bảo tồn rất cần thiết và có liên quan phức tạp đến quá trình dịch mã. + Ribosome có các hạt ribonucleoprotein( là các rRNA liên kết với protein còn gọi là tiền ribosome). Qua quá trình trưởng thành các ribonucleoprotein này chuyển từ nhân con ra tế bào chất và tạo thành ribosome ở đó) là nơi diễn ra dịch mã trong tế bào. + Ribosome bao gồm hơn 60% là rRNA. Trong sinh vật nhân sơ chúng được tạo thành từ 3 ncRNA còn trong sinh vật nhân thực là 4 ncRNA. Các rRNA đóng vai trò là chất xúc tác cho quá trình dịch mã. + Một tập hợp khác của ncRNA, tRNA từ các phân tử trung gian giữa mRNA và protein. snoRNA hộp H/ACA và hộp C/D là các ncRNA được tìm thấy ở trong vi khuẩn cổ và sinh vật nhân thực. + Enzyme Rnase MPN(là enzyme hoạt hóa ribonucleoprotein với 2 vai trò khác nhau ở sinh vật nhân thực) bị hạn chế trong sinh vật nhân thực. Cả 2 nhóm của ncRNA đều liên quan đến sự phát triển của rRNA.SVTH: Trang 4GVHD: Đặng Đức Long Đồ án công nghệ 1 + Ở vi khuẩn, RNA-vận chuyển-thông tin (transfer-messenger-RNA,tmRNA) là một RNP có liên quan đến giải cứu ribosome bị trì trệ (rescuing stalled ribosomes) ncRNA trong việc cắt intron và nối exon (RNA splicing): hầu như chỉ xảy ra ở sinhvật nhân thực. ncRNA trong việc điều hòa gen: Sự biểu hiện của hàng ngàn gen được điều hòa bởincRNAs. Sự điều hòa này có thể xảy ra ở trong (cis) hoặc ở ngoài (trans): + Tác động ngoại sinh (trans-acting): • Ở sinh vật nhân thực: mức độ điều hòa biểu hiện gen cao hơn. Một microRNA có thể làm giảm mức độ biểu hiện của hàng trăm gen. Cơ chế mà các phân tử miRNA tr ...