Điều khiển dịch mã
Quá trình dịch mã được bắt đầu bằng sự gắn của mRNA và một tRNA khởi đầu với tiểu đơn vị nhỏ tự do của ribosome. Điều khiển gen ở giai đoạn này chủ yếu gồm 2 nội dung:
1, Tác dụng điều khiển giai đoạn khởi đầu tổng hợp protein.
2, Mối quan hệ mật thiết giữa tuổi thọ mRNA và dịch mã.
– Tác dụng điều khiển giai đoạn khởi đầu tổng hợp protein: giai đoạn khởi đầu của dịch mã là con đường quan trọng trong điều khiển dịch mã. Phản ứng ở giai đoạn khởi đầu của tổng hợp protein chủ yếu liên quan đến:
1, ribosome: là nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein;
2, mRNA là môi trường truyền đạt thông tin di truyền gen;
3, nhân tử protein hòa tan là nhân tử cần thiết trong quá trình hình thành phức hợp khởi đầu;
4, tRNA làm nhiệm vụ vận chuyển acid amin từ tế bào chất đến ribosome, đồng thời nhận biết vị trí của bộ ba mã hoá trên mARN nhờ bộ ba đối mã trên ARNt để đặt đúng vị trí acid amin trên chuỗi polypeptid. Đối với sinh vật nhân thực, sửa đổi eIF dịch mã ở sinh vật này chính là cơ chế điều tiết khởi đầu dịch mã.
– Điều tiết mối quan hệ giữa tuổi thọ mRNA và dịch mã: sự ổn định của mRNA ở sinh vật nhân thực chính là tuổi thọ của mRNA, ngoài việc quyết định cấu trúc bậc 2 của mRNA, nó còn quyết định sự sửa đổi sau phiên mã. Đuôi poly A của mRNA cần thiết đối với tính ổn định trong tế bào chất của mRNA. Hơn nữa, thông thường, poly A ngắn, một nửa tuổi thọ của mRNA cũng ngắn, khi poly A dài, một nửa tuổi thọ của mRNA cũng dài.
Tuổi thọ của một số mRNA bị ảnh hưởng bởi điều kiện sinh lý và mức độ phát dục khác nhau. Thông thường, tuổi thọc mRNA của protein có chức năng chính trong việc phân hóa dài hơn tuổi thọ mRNA của protein khác. Ví dụ, nhộng tằm muốn hóa thành bướm cần phải tổng hợp lượng protein lớn, để phá tan tằm kén, một nửa tuổi thọ của mRNA của men phân giải protein này có thể lên đến 100 giờ, còn tuổi thọ mRNA khác trong tế bào lúc này chỉ là 2.5 giờ. Điều tiết tuổi thọ mRNA có vai trò cực kỳ quan trọng đối với sinh vật nhân thực.
Điều khiển sau dịch mã
Protein nguyên trạng được tổng hợp lại ở sinh vật nhân thực phần lớn là protein không có hoạt tính sinh học, cần qua giai đoạn xử lý mới có thể trở thành protein có hoạt tính sinh vật. Protein sau quá trình sinh tổng hợp có nhiều dạng, trong đó dạng chính là dạng cắt và sửa chữa hóa học. Yếu tố ảnh hưởng đến dịch mã protein tạo thành một khâu trong biểu hiện gen.
– Xử lý cắt sản phẩm protein: có 2 nội dung chính: một là giai đoạn xử lý cắt liên quan đến bài tiết protein, hai là xử lý cắt liên quan đến kích hoạt protein.
+ Xử lý cắt trong bài tiết protein: Đầu N của protein phân tiết có một đoạn peptide ngắn, đó là peptide tín hiệu, được tổ thành từ 15-30 axitamin kỵ nước, tác dụng của peptide tín hiệu là đưa protein xuyên qua lưới nội chất và đi vào golgi, sau khi protein đi vao golgi, peptide tín hiệu lập tức bị men peptide tín hiệu phân giải. Sauk hi loại bỏ peptide tín hiệu, tiền protein biến thành protein có hoạt tính sinh học. Một số protein phải qua 2 lần xử lý mới loại bỏ được peptide tín hiệu. Ví dụ insulin, khi vẫn còn peptide tín hiệu nó được gọi là tiền tố insulin, khi peptide tín hiệu bị bỏ đi, insulin trở thành có hoạt tính sinh học.
+ Kích hoạt bằng cách thủy phân hạn chế các protein: có rất nhiều protein trước khi sinh tổng hợp tồn tại dưới hình thức protein gốc (hoặc men gốc), chúng không có hoạt tính sinh học, mà cần phải kích hoạt bằng cách thủy phân.
– Sửa đổi hóa học protein: Hình thức thứ hai của điều tiết hoạt tính sau sinh tổng hợp protein là sửa đổi hóa học, gồm có phosphoryl, glycosyl và acetyl.
