mARN được tổng hợp theo chiều nào? Điều này sẽ được Thuonghieuviet giải đáp trong bài viết sau đây. Mời bạn đọc cùng theo dõi!
mARN là gì? mARN được tổng hợp theo chiều nào?
MARN là viết tắt của messenger RNA, hay còn gọi là RNA thông tin. Đây là loại RNA có chức năng sao chép thông tin di truyền từ ADN và định hướng quá trình tổng hợp protein trong tế bào. Vậy MARN được tổng hợp theo chiều nào? Quá trình này được gọi là gì? Và MARN có những đặc điểm gì? Hãy cùng tìm hiểu trong bài viết này.
Quá trình tổng hợp mARN
Quá trình tổng hợp MARN từ ADN được gọi là phiên mã (transcription). Phiên mã diễn ra trong nhân tế bào ở kỳ trung gian của chu kỳ tế bào. Phiên mã bao gồm ba giai đoạn chính: khởi đầu, kéo dài và chấm dứt.
Khởi đầu
Trong giai đoạn này, một loại enzyme có tên là RNA polimeraza bám vào vùng điều hòa (promoter) của gen, làm gen tháo xoắn để lộ ra một trong hai mạch ADN. Mạch ADN này được gọi là mạch khuôn (template strand) và có chiều 3’-5’. Mạch khuôn sẽ được sử dụng để tổng hợp MARN theo nguyên tắc bổ sung.
Kéo dài
Trong giai đoạn này, RNA polimeraza trượt dọc theo mạch khuôn của gen, liên kết các ribonucleotit với nhau theo nguyên tắc bổ sung. Nguyên tắc này là: A với U, T với A, G với X và X với G. Do đó, trình tự các nucleotit trên MARN sẽ giống với trình tự của mạch bổ sung của gen, chỉ khác là T được thay bằng U. Chiều tổng hợp của MARN là từ 5’-3’, ngược lại với chiều của mạch khuôn.
Chấm dứt
Trong giai đoạn này, khi RNA polimeraza đến vùng kết thúc phiên mã (terminator) của gen, quá trình phiên mã dừng lại. MARN hoàn chỉnh được tách khỏi mạch khuôn và thoát ra khỏi nhân tế bào. MARN sau đó sẽ được chuyển đến riboxom để tham gia vào quá trình dịch mã (translation), hay còn gọi là quá trình tổng hợp protein.
Đặc điểm của MARN
MARN có một số đặc điểm sau:
- MARN có cấu trúc mạch đơn, không có liên kết hydro giữa các nucleotit.
- MARN có thành phần ribozơ (đường năm cacbon) thay vì deoxiribozơ như ADN.
- MARN có bazơ nitơ uraxin (U) thay vì thimin (T) như ADN.
- MARN có nhiều loại khác nhau, phụ thuộc vào loại protein mà nó mã hóa. Các loại MARN phổ biến nhất là: mRNA (RNA thông tin), rRNA (RNA riboxom) và tRNA (RNA vận chuyển).
- MARN có tuổi thọ ngắn, chỉ từ vài phút đến vài giờ, do bị phân hủy bởi các enzyme trong tế bào.
mARN là loại RNA có chức năng sao chép thông tin di truyền từ ADN và định hướng quá trình tổng hợp protein trong tế bào. MARN được tổng hợp theo chiều từ 5’-3’ trong quá trình phiên mã, dựa trên một mạch khuôn của gen có chiều 3’-5’. MARN có cấu trúc mạch đơn, có thành phần ribozơ và uraxin, và có nhiều loại khác nhau. MARN có tuổi thọ ngắn, do bị phân hủy bởi các enzyme trong tế bào.
mARN có những ứng dụng gì trong y học?
MARN có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong lĩnh vực vắc xin và liệu pháp gen. Một số ứng dụng cụ thể của MARN trong y học là:
- Vắc xin dựa trên MARN: Đây là loại vắc xin sử dụng MARN để chứa mã hóa cho một phần của virus hoặc vi khuẩn gây bệnh. Khi được tiêm vào cơ thể, MARN sẽ kích thích tế bào sản xuất protein đó, giúp hệ miễn dịch nhận diện và tiêu diệt kẻ thù. Vắc xin dựa trên MARN có nhiều ưu điểm như: an toàn, hiệu quả, linh hoạt, nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Ví dụ, vắc xin Covid-19 của Pfizer/BioNTech và Moderna là hai loại vắc xin dựa trên MARN đầu tiên được phê duyệt và sử dụng rộng rãi trên thế giới.
- Liệu pháp gen dựa trên MARN: Đây là phương pháp sử dụng MARN để chuyển giao gen khỏe mạnh vào tế bào bị bệnh hoặc thiếu hụt gen. Mục tiêu của liệu pháp gen là khắc phục hoặc cải thiện các chức năng bị suy giảm do lỗi gen. Liệu pháp gen dựa trên MARN có nhiều lợi thế như: không cần sử dụng virus làm vectơ, không gây tích tụ ADN ngoại trong nhân tế bào, không gây nguy cơ đột biến gen hoặc ung thư. Ví dụ, liệu pháp gen dựa trên MARN đã được nghiên cứu để điều trị các bệnh như: ung thư, bệnh tim, bệnh Parkinson, bệnh Huntington và nhiều bệnh khác.
Liệu pháp gen dựa trên mARN có những ưu điểm gì?
Liệu pháp gen dựa trên MARN là một phương pháp sử dụng MARN để chuyển giao gen khỏe mạnh vào tế bào bị bệnh hoặc thiếu hụt gen. Mục tiêu của liệu pháp gen là khắc phục hoặc cải thiện các chức năng bị suy giảm do lỗi gen. Liệu pháp gen dựa trên MARN có nhiều ưu điểm như sau:
- Không cần sử dụng virus làm vectơ: Virus là một loại vectơ thường được sử dụng để chuyển giao gen vào tế bào, nhưng có thể gây ra các vấn đề như: phản ứng miễn dịch, tích tụ ADN ngoại trong nhân tế bào, hoặc kích hoạt các gen nguy hiểm. Liệu pháp gen dựa trên MARN không cần sử dụng virus, mà chỉ cần sử dụng các hạt nano lipid để bao bọc và bảo vệ MARN khi đi vào tế bào.
- Không gây tích tụ ADN ngoại trong nhân tế bào: Một số loại liệu pháp gen sử dụng ADN ngoại để thay thế hoặc bổ sung cho ADN bị lỗi trong tế bào. Tuy nhiên, ADN ngoại có thể tích tụ trong nhân tế bào và gây ra các vấn đề như: đột biến gen, ung thư, hoặc di truyền cho thế hệ sau. Liệu pháp gen dựa trên MARN không sử dụng ADN ngoại, mà chỉ sử dụng MARN để kích thích tế bào tổng hợp protein khỏe mạnh.
- Không gây nguy cơ đột biến gen hoặc ung thư: Một số loại liệu pháp gen có thể can thiệp vào cấu trúc hoặc hoạt động của ADN trong tế bào, gây ra các biến đổi không mong muốn. Điều này có thể dẫn đến các nguy cơ như: đột biến gen, ung thư, hoặc ảnh hưởng đến tính chất di truyền của tế bào. Liệu pháp gen dựa trên MARN không can thiệp vào ADN trong tế bào, mà chỉ tác động đến quá trình tổng hợp protein.
Tóm lại, liệu pháp gen dựa trên MARN là một phương pháp mới và tiềm năng trong y học, có nhiều ưu điểm so với các loại liệu pháp gen khác. Liệu pháp này không cần sử dụng virus làm vectơ, không gây tích tụ ADN ngoại trong nhân tế bào, và không gây nguy cơ đột biến gen hoặc ung thư. Liệu pháp này đã được nghiên cứu để điều trị các bệnh như: ung thư, bệnh tim, bệnh Parkinson, và nhiều bệnh khác.
mARN và ADN khác nhau ở điểm nào?
MARN và ADN là hai loại RNA có vai trò quan trọng trong quá trình truyền đạt thông tin di truyền và tổng hợp protein trong tế bào. MARN và ADN có một số điểm giống và khác nhau về cấu trúc, như sau:
- Điểm giống nhau:
- Đều cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, mỗi đơn phân gồm ba thành phần cơ bản: đường, bazơ nitơ và axit phosphoric.
- Đều có bốn loại bazơ nitơ: adenin (A), guanin (G), xytosin (X) và một loại bazơ thứ tư khác nhau.
- Đều có cấu trúc xoắn, có thể là xoắn đơn hoặc xoắn kép.
- Đều được đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự phân bố các đơn phân.
- Điểm khác nhau:
- MARN có kích thước và khối lượng nhỏ hơn ADN, chỉ từ vài nghìn đến vài chục nghìn đơn vị cacbon.
- MARN có cấu trúc mạch đơn, trong khi ADN có cấu trúc mạch kép, hai mạch song song và bổ sung nhau.
- MARN có loại bazơ thứ tư là uraxin (U), trong khi ADN có loại bazơ thứ tư là thimin (T).
- MARN có thành phần đường là ribozơ (C5H10O5), trong khi ADN có thành phần đường là deoxiribozơ (C5H10O4).
- MARN có nhiều loại khác nhau, phụ thuộc vào loại protein mà nó mã hóa. Các loại MARN phổ biến nhất là: mRNA (RNA thông tin), rRNA (RNA riboxom) và tRNA (RNA vận chuyển). ADN chỉ có một loại duy nhất.
Thuonghieuviet hy vọng bài viết của tôi đã giải đáp được câu hỏi của bạn về mARN được tổng hợp theo chiều nào.