1
Cytoplasm
Endoplasmic
Reticulum
Protein
uclear
membrane
ADN  ARN  Protein
2.1 Thành phần và cấu trúc ARN
2.2 Các loại ARN (ARN thông tin, ARN vận chuyển, ARN
ribosom, micro-ARN/đặc điểm, chức năng)
2.3 ARN thông tin ở Eukaryote: cấu trúc (CAP-PolyA tail)
và chức năng
2.4 Sự phiên mã (Transcription)
Quá trình sao chép, các thành phần tham gia, chiều sao
chép, nguyên tắc kết nối, up-stream region (UTR)/downstream
region trên ARN thông tin
Chương 2. Acid ribonucleic (RNA)-
Sự phiên mã (Transcription)
2
Nucleic Acid – DNA và RNA
Chuổi polynucleotide ở RA và DA
3
Cấu trúc RA
Phân tử RNA là một chuổi polynucleotide đơn, được hình thành bởi
những liên kết phosphodiester giữa gốc phosphate trên carbon 5’ của một
nucleotide và nhóm hydroxyl trên carbon 3’ của một nucleotide kế cận.
A
A
cide
cide

Ribo
Ribo
N
N
ucleic
ucleic
(ARN)
(ARN)
Base Purine:
Base Purine:
Adenine
Adenine
, Guanine
, Guanine
Base Pyrimidine:
Base Pyrimidine:
Uracine
Uracine
, Cytosine
, Cytosine
Câ
Câ
́
́
u
u
trú
trú
c
c

:
:
dạ
dạ
ng
ng
mạ
mạ
ch
ch
đơn
đơn
(
(
đôi
đôi
khi
khi
là
là
mạ
mạ
ch
ch
ke
ke
́
́
p)
p)

Th
Th
à
à
nh
nh
phâ
phâ
̀
̀
n
n
câ
câ
́
́
u
u
tạ
tạ
o
o
:
:
Nguyên
Nguyên
t
t
ắ
ắ

c
c
b
b
ổ
ổ
sung
sung
:
:
A=U
A=U
G=C
G=C
4
Qu
Qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
tô
tô
̉
̉
ng

ng
hơ
hơ
̣
̣
p ARN =
p ARN =
sao
sao
mã
mã
(
(
Transcription
Transcription
)
)
Qu
Qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
tô
tô
̉

̉
ng
ng
hơ
hơ
̣
̣
p ARN =
p ARN =
sao
sao
mã
mã
(
(
Transcription
Transcription
)
)
Chiều tổng hợp
Nguyên tắc bổ sung:
A=T và G=C
5


Chỉ
Chỉ
c
c
ó

ó
1
1
trong
trong
2
2
mạ
mạ
ch
ch
củ
củ
a
a
DNA
DNA
d
d
ù
ù
ng
ng
l
l
à
à
m
m
khuôn

khuôn
t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
mRNA
mRNA


mạ
mạ
ch
ch
có
có
nghĩ
nghĩ
a
a
(sense strand)
(sense strand)
//

//
mạ
mạ
ch
ch
vô
vô
nghĩ
nghĩ
a
a
(nonsense strand)
(nonsense strand)


Mạ
Mạ
ch
ch
có
có
nghĩ
nghĩ
a
a
có
có
thê
thê
̉

̉
khá
khá
c
c
nhau
nhau
đ
đ
ố
ố
i
i
v
v
ớ
ớ
i
i
cá
cá
c
c
gien
gien
khá
khá
c
c
nhau

nhau


Chi
Chi
ề
ề
u
u
t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
5
5
’
’


3
3
’

’
Qu
Qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
sao
sao
mã
mã
(Transcription)
(Transcription)
1. Giai đoạn khởi đầu
2. Giai đoạn kéo dài
3. Giai đoạn kết thúc
Quá trình sao mã ở
tế bào nhân thật
6
Giai đoạn khởi đầu
sao mã
(initiation of transcription)
Khởi đầu sao mã (initiation)
• Đoạn khởi động (Promoter): đoạn AND ngắn và là
vị trí gắn của Enz. RNA polymerase.
• Phức hợp promoter-ARN polymerase sẽ dẫn đến

sự thay đổi cấu trúc AND và tiếp tục quá trình sao
mã.
• Mạch DNA ở vị trí sao mã sẽ tháo xoắn kép và
hình thành ‘vòng sao mã’ (bubble).
• Mạch mới được tổng hợp theo chiều 5’  3’ (kéo
dài đầu 3’).
7
Giai đoạn kéo dài sao
mã (elongation)
và kết thúc sao mã
(termination of
transcription)
Quá trình sao mã kết thúc
khi gặp đoạn Terminator
Giai đoạn kéo dài sao mã (Elongation)
• Khi 1 đoạn ngắn ARN khoảng 10 Nu. được tổng hợp, thì
quá trình sao mã chuyển sang giai đoạn kéo dài sao mã.
• Enz ARN polymerase sẽ có 1 số thay đổi về cấu trúc
không gian 3 chiều đề có thể gắn nối với mạch khuôn
AND được chặt hơn và đảm bảo cho sự kéo dài sao mã
(Enz. không bị tách rời).
• Chức năng của Enz trong giai đoạn này: nối dài mạch
ARN, tháo xoắn AND và tạo xoắn kép ADN ở những đoạn
mà enz. Đã đi qua, tách rời ARN được tổng hợp khỏi mạch
khuôn ADN, và kiểm tra lỗi sao chép.
8
Giai đoạn kết thúc sao mã (Termination)
• Ngưng tổng hợp và giải phóng mạch ARN vừa
được tổng hợp.
• Trong 1 số TB, cần có đoạn chuyên biệt

(Terminator) để thông báo kết thúc sao mã, 1 vài
trường hợp khác thì không cần Terminator.
+
+
Xả
Xả
y
y
ra
ra
ở
ở
trong
trong
nhân
nhân
tê
tê
́
́
b
b
à
à
o
o
+ RNA polymerase II
+ RNA polymerase II
ch
ch

ị
ị
u
u
tr
tr
á
á
ch
ch
nhi
nhi
ệ
ệ
m
m
t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
mRNA
mRNA

+ mRNA
+ mRNA
ch
ch
ứ
ứ
a
a
thông
thông
tin
tin
củ
củ
a
a
m
m
ộ
ộ
t
t
gen
gen
+
+
Qu
Qu
á
á

tr
tr
ì
ì
nh
nh
sao
sao
mã
mã
ph
ph
ứ
ứ
c
c
tạ
tạ
p
p
,
,
đ
đ
ặ
ặ
c
c
bi
bi

ệ
ệ
t
t
bả
bả
n
n
sao
sao
mã
mã
đ
đ
ầ
ầ
u
u
tiên
tiên
(
(
ti
ti
ề
ề
n
n
mRNA)
mRNA)

phả
phả
i
i
trã
trã
i
i
qua
qua
qu
qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
‘
‘
chê
chê
́
́
bi
bi
ế
ế

n
n
’
’
đê
đê
̉
̉
trơ
trơ
̉
̉
th
th
à
à
nh
nh
mRNA
mRNA
‘
‘
tr
tr
ưở
ưở
ng
ng
th
th

à
à
nh
nh
’
’
(mature
(mature
-
-
mRNA)
mRNA)
Sư
Sư
̣
̣
sao
sao
mã
mã
ở
ở
Eukaryote
Eukaryote
9
Tổng quát về quá trình sao mã ở Eukaryote
+
+
Xả
Xả

y
y
ra
ra
ngay
ngay
ở
ở
TB
TB
ch
ch
ấ
ấ
t
t
+
+
M
M
ộ
ộ
t
t
loạ
loạ
i
i
Enz
Enz

. RNA polymerase
. RNA polymerase
t
t
ổ
ổ
ng
ng
h
h
ợ
ợ
p
p
t
t
ấ
ấ
t
t
cả
cả
c
c
á
á
c
c
loạ
loạ

i
i
ARN
ARN
+
+
mRNA
mRNA
th
th
ườ
ườ
ng
ng
ch
ch
ứ
ứ
a
a
thông
thông
tin
tin
nhi
nhi
ề
ề
u
u

gen
gen
n
n
ố
ố
i
i
ti
ti
ế
ế
p
p
nhau
nhau
Sư
Sư
̣
̣
sao
sao
mã
mã
ở
ở
Prokaryote
Prokaryote
10
Lưu

Lưu
ý
ý
!!!
!!!
-
-
Qu
Qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
sao
sao
mã
mã
hoa
hoa
̣
̣
t
t
đô
đô
̣

̣
ng
ng
câ
câ
̀
̀
n
n
co
co
́
́
:
:
+
+
Vù
Vù
ng
ng
Promotor =
Promotor =
Điê
Điê
̉
̉
m
m
gă

gă
́
́
n
n
và
và
o
o
cu
cu
̉
̉
a ARN
a ARN
Polymerase
Polymerase
+
+
Vù
Vù
ng
ng
Terminator
Terminator
=
=
Tí
Tí
n

n
hiê
hiê
̣
̣
u
u
kê
kê
́
́
t
t
thu
thu
́
́
c q
c q
uá
uá
trì
trì
nh
nh
sao
sao
mã
mã



Promotor
Promotor
và
và
Terminator
Terminator
co
co
́
́
thê
thê
̉
̉
thay
thay
đô
đô
̉
̉
i
i
tù
tù
y
y
SV
SV
(

(
ĐV
ĐV
,TV, VK)
,TV, VK)
- Quá trình sao mã có thể bị ảnh hưởng (kích thích hoặc ức chế) bởi các
yếu tố khác (ADN hay Protein) = Transcriptional Factors :
+ Cis-Factor (ADN): nằm trên cùng ADN (Regulator, Enhancer)
+ Trans-Factors (Protein): không nằm trên cùng AND


Điê
Điê
̀
̀
u
u
hò
hò
a
a
biê
biê
̉
̉
u
u
hiê
hiê
̣

̣
n
n
cu
cu
̉
̉
a
a
gien
gien
-
-
ARN
ARN
sau
sau
khi
khi
đươ
đươ
̣
̣
c
c
tô
tô
̉
̉
ng

ng
hơ
hơ
̣
̣
p,
p,
chỉ
chỉ
tô
tô
̀
̀
n
n
tạ
tạ
i
i
đươ
đươ
̣
̣
c 1
c 1
thơ
thơ
̀
̀
i

i
gian
gian
,
,
sau
sau
đo
đo
́ sẽ bị
́ sẽ bị
phân
phân
hủ
hủ
y
y
bơ
bơ
̉
̉
i
i
RNase
RNase
(
(
Enz
Enz
.

.
phân
phân
că
că
́
́
t ARN)
t ARN)
’
’
Half
Half
-
-
life time
life time
’
’
cu
cu
̉
̉
a RNA =
a RNA =
thơ
thơ
̀
̀
i

i
gian
gian
:
:
tô
tô
̉
̉
ng
ng
hơ
hơ
̣
̣
p
p


50% ARN
50% ARN
phân
phân
hủ
hủ
y
y
11
Tó
Tó

m
m
tă
tă
́
́
t q
t q
uá
uá
trì
trì
nh
nh
sao
sao
mã
mã
•
•
Qu
Qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh

sao
sao
mã
mã
chỉ
chỉ
dư
dư
̣
̣
a
a
trên
trên
khuôn
khuôn
mâ
mâ
̃
̃
u
u
cu
cu
̉
̉
a 1
a 1
mạ
mạ

ch
ch
đơn
đơn
ADN,
ADN,
mạ
mạ
ch
ch
c
c
ó
ó
ngh
ngh
ĩ
ĩ
a
a
(
(
sense
sense
strand
strand
)/
)/
mạ
mạ

ch
ch
vô
vô
ngh
ngh
ĩ
ĩ
a
a
(
(
nonsense
nonsense
strand
strand
)
)
• Sự kéo dài sợi RNA tương tự như sự tổng hợp DNA, ngoại trừ:
+ Tiền chất là NTPs (không là dNTPs).
+ Không có primer cho sự khởi đầu tổng hợp.
+ Uracil (U) được gắn vào thay cho thymine (T).
•
•
Chiê
Chiê
̀
̀
u
u

tô
tô
̉
̉
ng
ng
hơ
hơ
̣
̣
p
p
tư
tư
̀
̀
5
5
’
’


3
3
’
’
•
•
Qua
Qua

qu
qu
á
á
tr
tr
ì
ì
nh
nh
sao
sao
mã
mã
thông
thông
tin di
tin di
truy
truy
ề
ề
n
n
trên
trên
ADN
ADN
đươ
đươ

̣
̣
c
c
sao
sao
ch
ch
é
é
p
p
ch
ch
í
í
nh
nh
x
x
á
á
c
c
sang
sang
phân
phân
tư
tư

̉
̉
ARN
ARN
Phân
Phân
loa
loa
̣
̣
i
i
ARN
ARN
ARN
ARN
thông
thông
tin (
tin (
mRNA
mRNA
)
)
ARN
ARN
vâ
vâ
̣
̣

n
n
chuyê
chuyê
̉
̉
n (
n (
tRNA
tRNA
)
)
ARN ribosome (
ARN ribosome (
rRNA
rRNA
)
)
Small RNA (
Small RNA (
sRNA
sRNA
): micro RNA (
): micro RNA (
miRNA
miRNA
)
)
small
small

interference
interference
(
(
siRNA
siRNA
)
)


RNA
RNA
Interference
Interference
(
(
RNAi
RNAi
)
)
12
Hàm lượng các loại ARN trong TB
25S
18S
+ rRNA chiếm > 80%
ARN tổng số trong TB
+ Kết quả điện di ARN
tổng số sẽ nhận được 2
bands rất đậm tương
ứng với:

rRNA 25S (3,4 kb)
rRNA 18S (1,9 kb)
(ở Arabidopsis)
RNA trong TB nhân thật (eukaryotic):
10
-5
micrograms RNA
80-85% là ribosomal RNA
15-20% là small RNA (tRNA, small nuclear RNAs)
Khoảng 1-5% là ARN thông tin (mRNA)
-- Kích thước rất khác nhau
-- Thường thì tất cả đều có đuôi PolyA ở đầu 3’
(polyadenylation)
-- Đầu CAP ở 5’
13
Đặc điểm: - gồm 73-93 Nu., cấu trúc hình lá chẻ ba
- Đầu 3’ có trình tự CCA và là vị trí a.a gắn vào
- Mỗi loại tRNA/một loại a.a (anticodon=đối mã)
Chức năng: vận chuyển a.a đến Ribosom (tổng hợp Protein)
ARN vận chuyển (tRA)
Ribosomes và rRNA
Ribosome là phức hợp giữa rRNA và các protein cấu trúc