Tự học Tiếng Anh chuyên ngành sinh học thông qua dịch tài liệu.

[Ho Huu Tho]

#19.5
The most striking event in RNA processing occurs because the protein coding region in eukaryotic genes is not continuous. A typical eukaryotic gene is composed of a number of protein coding regions, called exons, that are separated by noncoding regions called introns. In fact, the number of nucleotides in the introns can be much larger than the number of nucleotides in the combined exons. The DNA gene contains the code for both the exons and the introns, as does the primary RNA transcript, but the noncoding intron sequences must be removed to form the mRNA before protein synthesis.

Sự kiện nổi bật nhất của chế biến ARN là vùng mã hoá protein ở các gen của sinh vật nhân chuẩn không liên tục. Một gen điển hình của các sinh vật nhân chuẩn bao gồm một số các vùng mã hoá protein, gọi là các vùng chính gen (exon), bị chia tách bởi các vùng không mã hoá gọi là các vùng liên gen (intron). Thực sự là, số lượng nucleotid trong vùng liên gen có thể lớn hơn nhiều so với số lượng nucleotid các vùng chính gen kết hợp lại. ADN của gen chứa mã của cả các vùng chính gen và liên gen giống như bản sao phiên mã sơ khai, nhưng các trình tự không mã hoá liên gen phải được cắt bỏ để hình thành mARN trước khi tổng hợp protein.

 

[Ho Huu Tho]

#19.6
The process by which introns are removed and exons are joined to one another is called RNA splicing, and it is catalyzed by complexes of proteins and RNA called SNuRPs (small nuclear ribonucleoprotein particles). These complexes locate special RNA sequences that flank the exon/intron junctions, bind to them, and catalyze the splicing reactions. Some primary transcripts can be spliced in a few different ways. Such “alternate splicing” yields a range of related proteins.

 

[Ho Huu Tho]

#19.6
The process by which introns are removed and exons are joined to one another is called RNA splicing, and it is catalyzed by complexes of proteins and RNA called SNuRPs (small nuclear ribonucleoprotein particles). These complexes locate special RNA sequences that flank the exon/intron junctions, bind to them, and catalyze the splicing reactions. Some primary transcripts can be spliced in a few different ways. Such “alternate splicing” yields a range of related proteins.

Qúa trình các vùng liên gen bị cắt bỏ và các vùng chính gen nối lại với nhau được gọi là quá trình cắt nối ARN (ARN splicing), nó được xúc tác bởi các phức hợp của protein và ARN gọi là các SnuRP (các hạt nhỏ ribonucleoprotein trong nhân). Những phức hợp này định vị các trình tự đặc biệt trên ARN phân cách giữa các vùng chính gen/liên gen, rồi bám vào đó để xúc tác các phản ứng cắt nối. Một số bản sao phiên mã sơ khai có thể được cắt nối bằng một số ít những cách khác. Biện pháp “cắt nối thay thế” như vậy sẽ tạo ra một loạt các protein liên quan với nhau.

 

[Ho Huu Tho]

#19.7
After addition of the CAP to the 5’ end, the poly-A tail to the 3’ end, and splicing of the introns, the processing is complete and the mRNA is transported through nuclear pores to the cytoplasm of the eukaryotic cell where translation (protein synthesis) will occur. SEE ALSO Gene; Nuclear Transport; Protein Synthesis; RNA; Transfer RNA; Transcription

 

[Ho Huu Tho]

#19.7
After addition of the CAP to the 5’ end, the poly-A tail to the 3’ end, and splicing of the introns, the processing is complete and the mRNA is transported through nuclear pores to the cytoplasm of the eukaryotic cell where translation (protein synthesis) will occur. SEE ALSO Gene; Nuclear Transport; Protein Synthesis; RNA; Transfer RNA; Transcription

Sau khi gắn thêm CAP vào đầu 5’, đuôi poly-A vào đầu 3’ và cắt nối các vùng liên gen, quá trình chế biến hoàn tất và mARN được chuyển qua lỗ nhân ra bào tương của tế bào sinh vật nhân chuẩn, là nơi xảy ra quá trình dịch mã (tổng hợp protein). Xem thêm: Gen, Vận chuyển trong nhân, Tổng hợp protein, ARN, ARN vận chuyển; Phiên mã.

 

[Ho Huu Tho]

#20. Quá trình phiên mã.

#20.1
Transcription
Each gene on a chromosome can be thought of as the instructions for making a particular protein in a cell. However, the genes themselves cannot direct the synthesis of the proteins they encode but must first be converted into a form that can be recognized by the cellular protein-making machine, the ribosome. This conversion process is called transcription. During transcription the instructions held in the genes (in the form of deoxyribonucleic acid [DNA]) are transcribed into a chemical form called ribonucleic acid (RNA). Because this RNA carries the message, or instructions, from the genes to the ribosomes, where it is ultimately converted into a protein molecule, it is called messenger RNA (mRNA).

 

[Ho Huu Tho]

#20.1
Transcription
Each gene on a chromosome can be thought of as the instructions for making a particular protein in a cell. However, the genes themselves cannot direct the synthesis of the proteins they encode but must first be converted into a form that can be recognized by the cellular protein-making machine, the ribosome. This conversion process is called transcription. During transcription the instructions held in the genes (in the form of deoxyribonucleic acid [DNA]) are transcribed into a chemical form called ribonucleic acid (RNA). Because this RNA carries the message, or instructions, from the genes to the ribosomes, where it is ultimately converted into a protein molecule, it is called messenger RNA (mRNA).

Quá trình phiên mã
Mỗi gen trên nhiễm sắc thể có thể coi như là một bảng chỉ dẫn để tạo ra protein nhất định trong tế bào. Tuy nhiên, các gen không thể tự nó điều khiển quá trình tổng hợp các protein do chúng mã hoá, mà trước hết chúng phải chuyển đổi thành dạng có thể được nhận biết bởi các bộ máy tổng hợp protein, đó là ribôxôm. Quá trình chuyển đổi này gọi là phiên mã. Trong quá trình phiên mã các chỉ dẫn lưu giữ trong gen (dưới dạng axit deoxyribonucleic [ADN]) được phiên thành chất hoá học có tên là axit ribonucleic (ARN). Vì ARN này mang thông tin hay các chỉ dẫn từ các gen đến ribôxôm, là nơi nó được chuyển đổi hoàn toàn thành phân tử protein, nên nó có tên gọi là ARN thông tin (mARN).

 

[Ho Huu Tho]

#20.2
Most genes in a cell code for protein and hence are transcribed into mRNA. However, a few genes code for different types of RNA that are not used as templates for protein synthesis but instead are ends in themselves and carry out a variety of functions in the cell. Examples of these other kinds of RNA are transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA), which are both critical to the process of protein synthesis.

 

[Ho Huu Tho]

#20.2
Most genes in a cell code for protein and hence are transcribed into mRNA. However, a few genes code for different types of RNA that are not used as templates for protein synthesis but instead are ends in themselves and carry out a variety of functions in the cell. Examples of these other kinds of RNA are transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA), which are both critical to the process of protein synthesis.

Hầu hết các gen trong tế bào mã hoá cho protein và do đó chúng được phiên mã thành mARN. Tuy nhiên, một số ít các gen mã hoá cho các loại ARN khác nhau mà không được dùng làm khuôn cho quá trình tổng hợp protein nhưng thay vào đó, chúng chính là các sản phẩm cuối cùng và thực hiện một loạt các chức năng trong tế bào. Những ví dụ về các loại ARN khác này là ARN vận chuyển (tARN) và ARN ribôxôm (rARN), cả hai đều thiết yếu cho quá trình tổng hợp protein.

Để tiện theo dõi, mời các bạn xem Trang chủ của topic

 

[Ho Huu Tho]

#20.3
Transcription in Prokaryotes
Much of the pioneering work on transcription was carried out in prokaryotes, most notably in the bacterium E. coli. These studies laid the foundation for work that was later carried out in the more complex eukaryotes. The enzyme that carries out transcription is called RNA polymerase, and it consists of four kinds of polypeptides, designated alpha, beta, beta', sigma, which are bound together into a complex called a holoenzyme.

Để tiện theo dõi, mời các bạn xem Trang chủ của topic

 

[Ho Huu Tho]

#20.3
Transcription in Prokaryotes
Much of the pioneering work on transcription was carried out in prokaryotes, most notably in the bacterium E. coli. These studies laid the foundation for work that was later carried out in the more complex eukaryotes. The enzyme that carries out transcription is called RNA polymerase, and it consists of four kinds of polypeptides, designated alpha, beta, beta', sigma, which are bound together into a complex called a holoenzyme.

Phiên mã ở sinh vật tiền nhân
Phần nhiều các công trình nghiên cứu tiên phong về lĩnh vực phiên mã được tiến hành trên sinh vật tiền nhân, đáng chú ý nhất là ở vi khuẩn E. coli. Những nghiên cứu này là nền tảng cho nghiên cứu được tiến hành sau đó trên các sinh vật nhân chuẩn phức tạp hơn. Enzym tiến hành quá trình phiên mã có tên gọi là ARN polymerase và nó bao gồm bốn loại polypeptid, kí hiệu là alpha, beta, beta', sigma, chúng gắn lại với nhau thành một phức hợp gọi là holoenzym.

 

[Ho Huu Tho]

#20.4
Transcription can be divided into three phases: initiation, elongation, and termination. Initiation occurs when the polymerase, sliding along the chromosome, encounters a promoter, a sequence of DNA that identifies the beginning of a gene. The promoter contains two sequence elements, six base pairs apiece, called the -10 and -35 elements, which are located ten and thirtyfive base pairs respectively upstream of the transcription start site. DNA is double-stranded, but only one side serves as a template from which RNA is made. With the two strands bound to one another, the template strand must be made accessible if it is to serve as a template for RNA synthesis. To begin, the polymerase unwinds a region of approximately seventeen base pairs, setting the stage for the formation of the first phosphodiester bond. Unlike DNA, the synthesis of RNA can be initiated without the need for a primer.

 

[Ho Huu Tho]

#20.4
Transcription can be divided into three phases: initiation, elongation, and termination. Initiation occurs when the polymerase, sliding along the chromosome, encounters a promoter, a sequence of DNA that identifies the beginning of a gene. The promoter contains two sequence elements, six base pairs apiece, called the -10 and -35 elements, which are located ten and thirtyfive base pairs respectively upstream of the transcription start site. DNA is double-stranded, but only one side serves as a template from which RNA is made. With the two strands bound to one another, the template strand must be made accessible if it is to serve as a template for RNA synthesis. To begin, the polymerase unwinds a region of approximately seventeen base pairs, setting the stage for the formation of the first phosphodiester bond. Unlike DNA, the synthesis of RNA can be initiated without the need for a primer.

Quá trình phiên mã có thể được chia làm 3 giai đoạn: giai đoạn khởi đầu, giai đoạn kéo dài và giai đoạn kết thúc. Giai đoạn khởi đầu xảy ra khi polymerase di chuyển dọc theo nhiễm sắc thể và bắt gặp vùng khởi động, đó là một trình tự ADN xác định chỗ bắt đầu của một gen. Vùng khởi động bao gồm hai đoạn, mỗi đoạn là một trình tự có chiều dài 6 cặp base nitơ, có tên gọi là đoạn -10 và đoạn -35, là những đoạn được định vị lần lượt tại vị trí cặp base nitơ thứ 10 và 35 về phía ngược dòng so với vị trí bắt đầu phiên mã. ADN là sợi kép nhưng chỉ một sợi làm khuôn để tổng hợp ARN. Vì hai sợi của ADN gắn với nhau nên để làm khuôn cho tổng hợp ARN thì sợi khuôn nhất thiết phải được tách ra. Để bắt đầu, polymerase tháo xoắn một vùng khoảng mười bảy cặp base nitơ, tạo điều kiện cho hình thành liên kết phosphodiester đầu tiên. Khác với ADN, tổng hợp ARN có thể được khởi động mà không cần đến mồi.

 

[Ho Huu Tho]

#20.5
RNA is made by linking together ribonucleotides in an order dictated by the DNA template strand. The essence of transcription is to use the sequence of nucleotides already on the DNA strand to dictate the sequence of RNA nucleotides that will be formed into the new RNA strand. The four DNA nucleotides are adenine, guanine, cytosine, and thymine (A, G, C, and T). RNA nucleotides are A, G, C, and uracil (U). RNA polymerase pairs up an RNA nucleotide with each DNA nucleotide. However, rather than matching the DNA sequence, the polymerase pairs up complementary base pairs. G is always paired with C, so that if the DNA sequence is GGCC, the resulting RNA sequence is CCGG. The A of DNA is paired with the U of RNA, and the T of DNA is paired with the A of RNA, so that if the DNA sequence is AATT, the RNA sequence is UUAA. Thus, like DNA replication, the rules of Watson-Crick base pairing apply during transcription.

 

[Ho Huu Tho]

#20.5
RNA is made by linking together ribonucleotides in an order dictated by the DNA template strand. The essence of transcription is to use the sequence of nucleotides already on the DNA strand to dictate the sequence of RNA nucleotides that will be formed into the new RNA strand. The four DNA nucleotides are adenine, guanine, cytosine, and thymine (A, G, C, and T). RNA nucleotides are A, G, C, and uracil (U). RNA polymerase pairs up an RNA nucleotide with each DNA nucleotide. However, rather than matching the DNA sequence, the polymerase pairs up complementary base pairs. G is always paired with C, so that if the DNA sequence is GGCC, the resulting RNA sequence is CCGG. The A of DNA is paired with the U of RNA, and the T of DNA is paired with the A of RNA, so that if the DNA sequence is AATT, the RNA sequence is UUAA. Thus, like DNA replication, the rules of Watson-Crick base pairing apply during transcription.

ARN được tổng hợp bằng cách liên kết các ribonucleotide theo trật tự được đọc từ sợi ADN khuôn. Thực chất của quá trình phiên mã là sử dụng trình tự các nucleotide có sẵn trên sợi ADN để phiên thành trình tự các nucleotide được tạo thành trong sợi ARN mới. Bốn nucleotide ADN là adenin, guanin, xytosin và thymin (A, G, X và T). Các nucleotide ARN là A, G, X và uracil (U). ARN polymerase ghép đôi một nucleotide ARN với mỗi nucleotide ADN. Tuy nhiên, thay vì giống với trình tự ADN, polymerase ghép đôi thành các cặp base nitơ bổ sung. G luôn được ghép đôi với C, do đó nếu trình tự ADN là GGCC thì trình tự ARN tương ứng sẽ là CCGG. Nucleotide A của ADN được ghép đôi với U của ARN và T của ADN được ghép đôi với A của ARN, do đó nếu trình tự của ADN là AATT thì trình tự của ARN sẽ là UUAA. Bởi thế, các quy luật bắt cặp base nitơ Watson-Crick đúng trong quá trình phiên mã.

 

[Ho Huu Tho]

#20.6
The nucleotides used in RNA synthesis are triphosphates, meaning they have three phosphate groups attached. This energizes them, and hydrolysis of these phosphates powers the transcription process. Once the chain has reached a length of approximately ten ribonucleotides the sigma subunit dissociates, leaving the core enzyme (alpha2 beta beta´) to continue transcribing until the signal for termination is reached. Termination signals on DNA vary but the most common is a GC-rich region followed by an AT-rich region.

 

[Ho Huu Tho]

#20.6
The nucleotides used in RNA synthesis are triphosphates, meaning they have three phosphate groups attached. This energizes them, and hydrolysis of these phosphates powers the transcription process. Once the chain has reached a length of approximately ten ribonucleotides the sigma subunit dissociates, leaving the core enzyme (alpha2 beta beta´) to continue transcribing until the signal for termination is reached. Termination signals on DNA vary but the most common is a GC-rich region followed by an AT-rich region.

Các nucleotide được dùng trong tổng hợp ARN đều ở dạng triphosphat, nghĩa là chúng được gắn 3 nhóm phốt phát. Điều này sẽ giúp tiếp năng lượng cho chúng và thủy phân những gốc phốt phát này sẽ cung cấp năng lượng cho quá trình phiên mã. Khi chuỗi đạt được độ dài khong 10 ribonucleotide thì tiểu đơn vị sigma tách ra, còn lại phần lõi của enzym (alpha2 beta beta´) tiếp tục phiên mã cho tới khi có tín hiệu kết thúc. Các tín hiệu kết thúc trên ADN đa dạng nhưng tín hiệu kết thúc phổ biến nhất là vùng giàu GC và theo sau là vùng giàu AT.

 

[Ho Huu Tho]

#20.7
<link rel="File-List" href="file://localhost/Users/hohuutho/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip/0clip_filelist.xml"> <!--[if gte mso 9]><xml> <o:OfficeDocumentSettings> <o:AllowPNG/> </o:OfficeDocumentSettings> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:WordDocument> <w:Zoom>0</w:Zoom> <w:TrackMoves>false</w:TrackMoves> <w:TrackFormatting/> <wunctuationKerning/> <wrawingGridHorizontalSpacing>18 pt</wrawingGridHorizontalSpacing> <wrawingGridVerticalSpacing>18 pt</wrawingGridVerticalSpacing> <wisplayHorizontalDrawingGridEvery>0</wisplayHorizontalDrawingGridEvery> <wisplayVerticalDrawingGridEvery>0</wisplayVerticalDrawingGridEvery> <w:ValidateAgainstSchemas/> <w:SaveIfXMLInvalid>false</w:SaveIfXMLInvalid> <w:IgnoreMixedContent>false</w:IgnoreMixedContent> <w:AlwaysShowPlaceholderText>false</w:AlwaysShowPlaceholderText> <w:Compatibility> <w:BreakWrappedTables/> <wontGrowAutofit/> <wontAutofitConstrainedTables/> <wontVertAlignInTxbx/> </w:Compatibility> </w:WordDocument> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:LatentStyles DefLockedState="false" LatentStyleCount="276"> </w:LatentStyles> </xml><![endif]--> <style> <!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Arial; panose-1:2 11 6 4 2 2 2 2 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} @font-face {font-family:Cambria; panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:auto; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} @font-face {font-family:FranklinGothic-Demi; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-alt:Cambria; mso-font-charset:77; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-formatther; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:0cm; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ascii-font-family:Cambria; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:Cambria; mso-fareast-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Cambria; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;} @page Section1 {size:595.0pt 842.0pt; margin:72.0pt 90.0pt 72.0pt 90.0pt; mso-header-margin:35.4pt; mso-footer-margin:35.4pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> </style> <!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ascii-font-family:Cambria; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Cambria; mso-hansi-theme-font:minor-latin;} </style> <![endif]--> <!--StartFragment--> Transcription in Eukaryotes<o></o>
The basic features of RNA synthesis are shared between prokaryotes and eukaryotes; however, transcription in eukaryotes differs in that it is significantly more complex. First, rather than having a single RNA polymerase, eukaryotes hâve three different RNA polymerases, each of which transcribes a different set of genes. RNA polymerase I transcribes three types of rRNA (the 18S, 5.8S, and 28S species), RNA polymerase II transcribes mRNA, and RNA polymerase III transcribes tRNA and the smallest rRNA (the 5S species). The eukaryotic RNA polymerases consist of between eight and fourteen subunits, with two of them corresponding to the beta and beta´ subunits of prokaryotic RNA polymerases.<o></o>
<!--EndFragment-->

 

[Ho Huu Tho]

The basic features of RNA synthesis are shared between prokaryotes and eukaryotes; however, transcription in eukaryotes differs in that it is significantly more complex. First, rather than having a single RNA polymerase, eukaryotes hâve three different RNA polymerases, each of which transcribes a different set of genes. RNA polymerase I transcribes three types of rRNA (the 18S, 5.8S, and 28S species), RNA polymerase II transcribes mRNA, and RNA polymerase III transcribes tRNA and the smallest rRNA (the 5S species). The eukaryotic RNA polymerases consist of between eight and fourteen subunits, with two of them corresponding to the beta and beta´ subunits of prokaryotic RNA polymerases.

Phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn
Những đặc điểm cơ bản của tổng hợp ARN giống nhau ở sinh vật tiền nhân và sinh vật nhân chuẩn; tuy nhiên, quá trình phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn khác biệt ở chỗ nó phức tạp hơn một cách đáng kể. Trước hết, thay vì chỉ có một ARN polymerase đơn lẻ thì các sinh vật nhân chuẩn có ba ARN polymerase khác nhau, mỗi ARN polymerase phiên mã một tập hợp các gen khác nhau. ARN polymerase I phiên mã ba loại rARN (18S, 5.8S và 28S), ARN polymerase II phiên mã mARN và ARN polymerase III phiên mã tARN và loại rARN nhỏ nhất (5S). ARN polymerase ở sinh vật nhân chuẩn bao gồm từ tám đến mười bốn tiểu đơn vị, mà hai trong số đó tương ứng với tiểu đơn vị beta và beta’ của các ARN polymerase của sinh vật tiền nhân.

Để tiện theo dõi, mời các bạn xem Trang chủ của topic

 

[Ho Huu Tho]

#20.8
Unlike the bacterial RNA polymerase, eukaryotic RNA polymerases cannot initiate transcription by themselves but need the help of a set of proteins called the basic transcription factors. The basic transcription factors perform a number of functions, including binding to gene promoter regions and attracting the appropriate RNA polymerase to the initiation site, as well as unwinding the DNA double helix to allow access of the incoming ribonucleotides of the growing RNA chain.

Để tiện theo dõi, mời các bạn xem Trang chủ của topic