Phiên mã ở sinh vật nhân sơ

Phiên mã ở sinh vật nhân sơCác loại ARN đều được tổng hợp trên mạch khuôn ADN, trừ ARN là vật chất di truyền của một số virut. Quá trình tổng hợp các loại ARN đều diễn ra tại NST ở dạng sợi xoắn. Do những khác biệt về cấu trúc, vị trí của gen và hệ enzim nên sự phiên mã ở tế bào nhân sơ và nhân thực có những sai khác nhất định.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phiên mã ở sinh vật nhân sơ Phiên mã ở sinh vật nhân sơCác loại ARN đều được tổng hợp trên mạch khuôn ADN, trừ ARN là vật chấtdi truyền của một số virut. Quá trình tổng hợp các loại ARN đều diễn ra tạiNST ở dạng sợi xoắn. Do những khác biệt về cấu trúc, vị trí của gen và hệenzim nên sự phiên mã ở tế bào nhân sơ và nhân thực có những sai khác nhấtđịnh.Quá trình phiên mã được phân thành 3 giai đoạn: khởi động, kéo dài và kếtthúc.1. Giai đoạn khởi động:Enzim ARN pôlimêraza nhận biết promoter nhờ nhân tố σ. Sự nhận biết củanhân tố này dựa vào đặc điểm cấu trúc của promoter gồm 2 trình tự, trong đómột trình tự cách điểm khởi đầu tổng hợp ARN 10 cặp bazơ (trình tự -10 hayhộp Pribnow) còn trình tự kia cách 35 cặp bazơ (trình tự -35).Trước tiên ARN polimeraza gắn vào promoter một cách lỏng lẻo vào trình tự-35 thành phức hợp đóng rồi sau chuyển thành mở. Trong thời điểm này,từ trình tự -10 được tháo xoắn và một sợi đơn được tách ra làm khuôn tổnghợp ARN.2. Giai đoạn kéo dàiEnzim di động trên mạch khuôn theo chiều 3 -> 5 và sợi ARN (poliribo) kéodài theo chiều 5 -> 3. Tốc độ phiên mã khoảng 20 - 50nu/giây. Một khi đoạnADN được phiên mã và enzim tiếp tục di chuyển về phía trước thì đoạn ADNphía sau enzim sẽ xoắn trở lại do liên kết hiđrô lại được hình thành.Mỗi nuclêôtit trên mạch khuôn kết hợp với một nuclêôtit trong môi trườngnội bào theo nguyên tắc bổ sung (A - U, T - A, G - X, X - G). Năng lượngcần cho quá trình phiên mã được cung cấp bởi nuclêôtit triphotphat (ATP,UTP, XTP, GTP). Chúng vừa là nguông năng lượng vừa là nguồn đơn vị cấutrúc và thông tin cho tổng hợp mARN.Tốc độ phiên mã khoảng 20 - 50 nuclêôtit / giây với tần số sai sót là 10-4.Mặc dù tần số này tương đối cao so với tái bản ADN nhưng có thể chấp nhậnđược vì: - Phần lớn các gen được phiên mã lặp lại nhiều lần, do đó xác suất xuất hiện của một lỗi nào đó là rất nhỏ. - Số lượng mã di truyền dư thừa cho phép xảy ra một số lỗi (tính thoái hóa của mã di truyền). - Thường sự thay thế axit amin trong chuỗi polipeptit không phải bao giờ cũng làm thay đổi hoạt tính sinh học của prôtêin.3. Giai đoạn kết thúcKhi ARN polimeraza dịch chuyển gặp dấu hiệu hay trình tự kết thúc có cấutrúc kẹp tóc thì ngừng lại và nhả mạch khuôn ra, đồng thời mạch mARNđược tổng hợp xong và tách rời enzim.Cần lưu ý rằng, đối với tARN và rARN cũng được tổng hợp theo cơ chế trên,nhưng sau khi sợi polinuclêotit được tổng hợp thì nó tiếp tục hình thành cấutrúc bậc cao hơn để tạo thành phân tử ARN hoàn chỉnh.Như vậy, trình tự các loại đơn phân trên mạch ARN giống với trình tự cácloại đơn phân trên mạch khuôn nhưng theo nguyên tắc bổ sung, hay tương tựnhư mạch đối diện của mạch khuôn, trong đó T được thay thế bằng U.Quá trình tổng hợp ARN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung, ngược chiều vàkhuôn mẫu, nhờ đó trình tự các nuclêôtit trên mạch khuôn ADN quy địnhtrình tự các nuclêôtit trên mạch ARN.