Ví dụ ở đây là sự dịch mã của mRNA đa cistron của operon Lac. Gen lac I được phiên mã thành một mRNA riêng, và ba gen cấu trúc: lacZ, lacY và lacA được phiên mã thành một mRNA polycistronic đơn. Hai mRNA này được dịch mã độc lập với nhau.
Các mRNA polycisronic không bị chia thành nhiều mảnh. Thay vào đó, nó được dịch mã bởi ribosome, hình thành nên ba protein riêng biệt.
Vậy làm thế nào từ một mRNA ba sản phẩm protein được tạo ra?
DNA polycistronic bao gồm một promotor (Plac), đảm bảo rằng phiên mã sẽ được bắt đầu, và ba khung đọc mở (ORFs) cho lacZ, lacY và lacA. Ở vị trí ngược dòng của mỗi ORF có các vị trí liên kết ribosome (RBSs). Dịch mã được bắt đầu bằng sự liên kết của ribosome với cả vị trí liên kết ribosome và codon khởi đầu. Do đó, tạo thành ba protein.
Không có nhiều tài liệu về việc dịch mã RNA đa cistron ở prokaryote, và không có gì cụ thể cho dịch mã polycistronic. Tổng quan ngắn gọn về chủ đề có thể được tìm thấy ở một số nguồn, như:
- Ralston, A. (2008) Operons and prokaryotic gene regulation. Nature Education
- From Genes to Genomes: Concepts and Applications of DNA Technology
- Molecular cell biology
- Analysis of Genes and Genomes
Và một câu hỏi nữa là tại sao hầu hết sinh vật nhân thực không dịch mã tạo sản phẩm hoàn chỉnh từ gen polycistron?
Các tế bào nhân chuẩn có thể dịch mã mRNA polycistronic, nhưng điều quan trọng là sự liên kết của ribosome lên mRNA.Quá trình dịch mã bao gồm ba bước chính: khởi đầu, kéo dài và kết thúc. Sự khác biệt chính giữa prokaryote và sinh vật nhân chuẩn trong việc dịch mã mRNA polycistronic là ở bước khởi đầu. Đây là lúc mà ribosome và mRNA đến với nhau để bắt đầu quá trình dịch mã.
Ở prokaryote điều này liên quan đến tiểu đơn vị nhỏ của ribosome liên kết với một trình tự trên mRNA được gọi là trình tự Shine-Dalgarno, tiếp theo là lắp ráp phần còn lại của ribosome và các yếu tố dịch mã. Ribosome sau đó dịch mã protein và rơi ra (kéo dài và kết thúc). Ở prokaryote có nhiều trình tự shine-dalgarno có mặt ở mỗi gen trong mRNA. điều này cho phép ribosome lắp ráp qua mRNA ở mỗi gen.
Để một ribosome eukaryotic dịch mã một mRNA polycistronic, nó cần một cái gì đó cung cấp một chức năng tương tự như trình tự shine-dalgarno được tìm thấy trong prokaryotes. điều này được gọi là một trình tự nội bộ Ribosome (IRES) và có nhiều virus nhân chuẩn và một số mRNA nhân chuẩn có chứa chúng để cho phép dịch mã nhiều protein từ một bản phiên mã đơn hoặc để tăng cường dịch các protein đơn.
Tóm lại, sinh vật nhân chuẩn nạp ribosome của chúng ở đầu 5' mRNA, vi khuẩn nạp ribosome của chúng gần từng gen. sinh vật nhân chuẩn cũng có thể nạp ở giữa nếu mRNA có yếu tố IRES.
Một số tài liệu tham khảo:
Prokaryotic translation - http://mmbr.asm.org/content/69/1/101.full
Eukaryotic translation - cap and ires dependent translation review - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16238092
Post a Comment