[[Tập tin:R loop.jpg|nhỏ|Hình 1: Sơ đồ xử lý mRNA sơ khai: Gen A phiên thành RNA sơ khai.
RNA sơ khai bị cắt rồi nối.
Tạo vòng khi cắt và nối tạo RNA trưởng thành.]]
Xử lý RNA là quá trình biến đổi tự nhiên phân tử RNA sơ khai vừa được tổng hợp, từ đó tạo nên RNA trưởng thành. Quá trình này gặp ở hầu hết các loài sinh vật nhân thực, xảy ra ngay sau khi phiên mã (tổng hợp RNA) nên cũng còn gọi là biến đổi sau phiên mã (post-transcriptional modification). Thuật ngữ này dịch từ nguyên gốc tiếng Anh: RNA processing dùng để chỉ quá trình biến đổi RNA sơ khai vừa được phiên mã từ gen, qua khâu cắt intrôn, ghép êxôn và một số biến đổi khác nữa để tạo nên RNA trưởng thành. Quá trình xử lý RNA này được phát hiện vào khoảng từ năm 1978, cũng còn được dịch là quá trình chế biến RNA.
Tổng quan
- Gen ở các loài sinh vật nhân thực thường bao gồm các êxôn (đoạn có mã hóa) xen kẽ với intrôn (đoạn không mã hóa). Sau khi gen hoạt động phiên mã, sẽ tạo ra RNA có cả êxôn xen kẽ với intrôn - đó là RNA sơ khai - chưa đủ chức năng làm khuôn cho dịch mã để tạo thành prôtêin. Việc xử lý RNA sơ khai sẽ tạo ra RNA trưởng thành có đủ chức năng sinh học. Thuật ngữ này (RNA processing) thường dùng để chỉ quá trình biến đổi mRNA sơ khai vừa được phiên mã từ gen cấu trúc, qua khâu cắt intrôn và ghép êxôn, từ đó mới tạo nên RNA trưởng thành.
- Quá trình xử lý RNA như vậy - nói chung - có thể chia thành hai giai đoạn chính
Giai đoạn "đội mũ - gắn đuôi" gồm gắn mũ (cap) 7-methylguanosine và gắn thêm chuỗi pôly A như cái đuôi phân tử, nhờ sự đa ađênin hoá (polyadenylation).
Giai đoạn cắt - nối RNA sơ khai, trong tiếng Anh gọi là RNA splicing (xem trang cắt nối RNA).
- Bởi vì DNA của sinh vật nhân thực rất phức tạp, trong vùng mã hóa lại có cả các đoạn intrôn (không có mã) xen kẽ với các đoạn êxôn (có mã di truyền), thêm vào đó, lại có loại gen mã hoá nhiều RNA nhỏ liền nhau, sau phiên mã mới tách rời nhau, nên phiên mã xong mới chỉ tạo ra RNA sơ khai chưa có chức năng sinh học và thường bị tế bào phân giải. Do đó, xử lý RNA là quá trình bắt buộc trong sự biểu hiện gen.
- Xử lý RNA thường gồm 3 sự kiện chính (hình 1):
-
Gắn mũ (chóp) GTP.
-
Thêm đuôi pôlyA.
-
Cắt và nối (splicing).
Gắn mũ
Các RNA thông tin của sinh vật nhân thực và virus có một cấu trúc đặc biệt ở hai đầu cuối. Ngay sau khi tiền RNA thông tin (pre-mRNA) được tạo thành và thoát ra khỏi phân tử RNA pôlymeraza, một loạt các enzym sẽ tiến hành phản ứng lên đầu 5' để tạo thành 5' methylated cap, gọi là "mũ" – thực chất là phân tử 7-methyl-guanosine gắn với nucleotide cuối của RNA thông tin qua liên kết "không bình thường" là 5'-5' triphosphate.
Quá trình gắn mũ này xảy ra trong quá trình phiên mã, sau khi phiên mã được khoảng 20-50 nucleotide
Ở virus, các enzyme gắn mũ cho RNA thông tin gắn với RNA polymerase của virus. Còn ở sinh vật nhân thực, khác với RNA polymerase I và RNA polymerase III, RNA polymerase II có phần CTD (_carboxy-terminal domain) tương tác với enzyme gắn mũ. Nhờ vậy, mũ được bảo đảm đặc hiệu cho cấu trúc đầu 5' RNA thông tin. Mục tiêu của việc gắn mũ này là tránh việc phân tử RNA bị các enzyme khác làm phân hóa và trợ giúp cho RNA có khả năng ra khỏi nhân tế bào đến được tế bào chất. Cụ thể hơn, cấu trúc mũ này có tác dụng bảo vệ RNA mới hình thành khỏi các enzyme exonuclease 5'-3', là vị trí gắn trực tiếp cho phức hợp gắn với mũ (CBC - cap-binding complex_) – chuẩn bị cho các bước biến đổi tiền RNA thông tin kế tiếp và cũng là vị trí gắn cho các nhân tố trong tế bào chất cần thiết trong quá trình dịch mã.
Thêm đuôi pôlyA
Đầu còn lại sẽ bị tách bởi một enzyme phân hóa (endonuclease) để giải phóng nhóm hydroxyl ở 3' của nucleotide đầu cuối 3' và thêm vào adenylic acid nhờ vào enzyme poly(A) polymerase. Quá trình này liên quan mật thiết với việc kết thúc phiên mã, và một lần nữa, có sự tham gia của RNA polymerase II CTD để tương tác với các nhân tố gắn polyA. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa thực sự hiểu rõ tác dụng của việc gắn đuôi polyA cho RNA thông tin để tạo thành RNA thông tin trưởng thành: bổ sung các nhân tố làm ngưng quá trình này không ảnh hưởng đến việc tổng hợp RNA thông tin và RNA thông tin không có đuôi poly(A) vẫn có thể được vận chuyển ra khỏi nhân và tham gia dịch mã nhưng với hiệu suất thấp hơn.
Cắt nối
Ở sinh vật có nhân, gene không chỉ chứa các đoạn mang mã - chứa thông tin mã hóa protein (protein-coding sequence) mà còn xen kẽ bởi các đoạn không mang mã, lần lượt được gọi là exon và intron. Trong quá trình xử lý tiền RNA thông tin (pre-mRNA), các đoạn intron này được loại bỏ và các đoạn exon được nối lại với nhau để tạo thành RNA thông tin trưởng thành. Chính RNA thông tin trưởng thành này mới là khuôn chính xác cho quá trình dịch mã RNA thông tin thành protein tương ứng. Sự kiện trên được gọi là quá trình cắt nối, cũng được thực hiện đồng thời với quá trình phiên mã và tiếp tục sau phiên mã bởi một phức hợp lớn gồm các snRNPs (small nuclear ribonucleoprotein) (gọi là spliceosome).
Sự cắt nối có vai trò rất quan trọng vì ảnh hưởng trực tiếp đến khuôn dịch mã protein, do vậy vị trí cắt nối phải được đánh dấu cực kỳ chính xác. Trình tự base tại đoạn nối intron-exon trên RNA các sinh vật nhân thật có chung một motif: trình tự intron bắt đầu bằng GU và kết thúc bằng AG. Ngoài ra còn có một vị trí đặc biệt bên trong intron gọi là vị trí nhánh (branch site) với một ribonucleotide A cố định. Những phần khác của intron có vẻ như không đóng vai trò quan trọng trong quá trình splicing: người ta có thể chèn thêm, loại bỏ hay thay thế các phần này mà vẫn không ảnh hưởng đến quá trình splicing nếu giữ nguyên vị trí nhánh, đầu 5' và 3'.
Về cơ chế hóa học, cắt nối là quá trình bao gồm 2 phản ứng chuyển ester (transesterification) liên tiếp nhau. Đầu tiên, liên kết phosphodiester giữa exon phía đầu (tạm gọi exon1) và đầu 5' của intron bị phá vỡ bởi nhóm hydroxyl của một ribonucleotide A tại vị trí nhánh, và một liên kết phosphodiester mới hình thành giữa đơn phân A này với nhóm phosphate ở đầu 5' của intron tạo thành cấu trúc trung gian hình nút thòng lọng. Nhóm 5'hydroxyl tự do của exon1 lúc này sẽ tấn công liên kết phosphodiester giữa intron và exon phía đuôi intron(exon2) tương tự như phản ứng trên. Kết quả là exon1 và exon2 được nối với nhau và đoạn intron được giải phóng ở dạng nút thòng lọng. Chú ý là số lượng liên kết phosphodiester được giữ nguyên suốt quá trình cắt nối – điều này rất cần thiết vì quá trình cắt nối nhờ vậy, diễn ra mà không hề tiêu tốn năng lượng.
Đây là một quá trình đặc biệt quan trọng để hình thành RNA thông tin trưởng thành. Các RNA thông tin không được cắt nối thích hợp sẽ bị giữ lại tại vị trí phiên mã (cơ chế chưa được nghiên cứu rõ).
Một trong những đặc điểm nổi bật của quá trình cắt nối chính là quá trình cắt nối lựa chọn (alternative splicing).
Các exon trên RNA thông tin gồm hai loại là exon cơ bản (constitutive exon) và exon lựa chọn (alternative exon), hay intron, trong đó, chỉ có exon cơ bản luôn được giữ lại trên RNA thông tin trưởng thành, các intron bị cắt xén đi. Quá trình cắt nối lựa chọn thực hiện nhờ cơ chế gọi là cơ chế định nghĩa exon, với sự tham gia của các nhân tố giao dịch(gắn với các nhân tố tăng cường hay ức chế splicing). Chính nhờ cắt nối lựa chọn, một gene có thể tạo ra sản phẩm là nhiều protein khác nhau và vì thế, làm tăng độ đa dạng cũng như độ phức tạp của bộ gene sinh vật nhân chuẩn .
👁️
0 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
[[Tập tin:R loop.jpg|nhỏ|Hình 1: Sơ đồ xử lý mRNA sơ khai: Gen A phiên thành RNA sơ khai.
RNA sơ khai bị cắt rồi nối.
Tạo vòng khi cắt và nối tạo RNA trưởng thành.]]
nhỏ|phải|Một vòng cặp tóc mRNA tiền xử lý (pre-mRNA). Các đơn vị [[nucleobase (lục) và bộ khung ribose-phosphate (lam). Đây là sợi đơn RNA bản thân tự gập lại.]] **Ribonucleic acid** (**ARN** hay **RNA**) là
nhỏ|Hình 1: Đặc trưng của phân tử RNA là chỉ có một chuỗi pôlyribônuclêôtit. **RNA thông tin** là một loại RNA mang bộ ba mã di truyền được tổng hợp trực tiếp từ gen trên
nhỏ|upright=1.5|phải|[[Lentiviral delivery of designed shRNA's and the mechanism of RNA interference in mammalian cells.]] Trong tế bào có nhiều loại RNA khác nhau, mỗi loại đảm nhận một chức năng sinh học riêng biệt. tRNA
nhỏ|[[Máy ly tâm phòng thí nghiệm]] **Ly tâm** (tiếng Anh: **Centrifugation**) là quá trình cơ học liên quan đến sử dụng lực ly tâm để phân tách các hạt khỏi dung dịch theo kích thước,
nhỏ|Hai phương thức [[xử lý RNA và khả năng tạo ra outron. Trong **cắt nối cis**, base U1 ở đầu 5', còn U2 ở điểm nhánh gần vị trí nối đầu 3'. Intron được cắt
nhỏ|Cùng từ một mRNA sơ khai tạo từ gen APOB, nhưng ở các mô khác nhau sẽ được chỉnh sửa lại thành các RNA khác nhau: RNA B48 ở ruột non và B100 ở gan.
nhỏ|Trong cắt nối RNA, phân tử RNA sơ khai bị loại bỏ các đoạn intrôn, rồi nối các đoạn êxôn lại. **Cắt nối RNA** là quá trình loại bỏ các chuỗi không mã hoá (intrôn)
thế=|nhỏ|Hoạt động của thể cắt nối. **Thể cắt nối** (spliceosome) là phức hợp nuclêôprôtêin chịu trách nhiệm chủ yếu trong việc cắt bỏ các đoạn intrôn ra khỏi mRNA sơ khai và ghép
Trong xử lý ngôn ngữ tự nhiên (NLP), **vectơ từ** (còn được gọi là **biểu diễn từ**, **nhúng từ**, hay **word embedding**) là một cách biểu diễn từ ngữ. Vectơ từ được sử dụng trong
**Virus**, thường được viết là **vi-rút** (bắt nguồn từ tiếng Pháp _virus_ /viʁys/), còn được gọi là **siêu vi**, **siêu vi khuẩn** hay **siêu vi trùng**, là một tác nhân truyền nhiễm chỉ nhân lên
nhỏ|Hình 1: Sơ đồ tóm tắt tổng hợp mRNA ở nhân thực. Một [[lô-cut gen ở nhiễm sắc thể (màu vàng) là một đoạn DNA gồm nhiều đoạn mã hoá (intrôn)]] **Phiên mã nhân thực**
nhỏ|Một phân tử mRNA trưởng thành đã được xử lý đầy đủ sẽ gồm "mũ" 5'CAP, vùng 5' UTR, vùng mã hóa, vùng 3'UTR và đuôi pôlyA. Ở sinh vật nhân thực, **RNA trưởng thành**
nhỏ|RNA vòng và chức năng "thấm" của nó. **RNA vòng** là một loại RNA mà chuỗi pôlyribônuclêôtit của nó tạo thành một vòng hoá trị, nghĩa là các đầu 3 'và 5' của nó kết
nhỏ|Hình 1: Phân bố các vùng chính của RNA trưởng thành nói chung. CAP (màu tím): chóp RNA. UTR (cam): chuỗi không dịch mã. CDS (đỏ): [[vùng mã hoá. PôlyA (xanh) là đuôi RNA. ]]
nhỏ|Trong [[Cistron|gen cấu trúc của sinh vật nhân thực, vùng mã hoá có những "mảnh" mang thông tin mã hoá amino acid gọi là êxôn (màu đỏ) xen kẽ với những "mảnh" không chứa thông
thế=|nhỏ|Cơ chế hình thành gen giả. **Gen giả** là gen cấu trúc giống như **gen thực** sinh ra nó, nhưng trình tự nuclêôtit đã thay đổi nên không có chức năng sinh học. Nói cách
nhỏ|Trong quá trình phiên mã, enzym RNA-pôlymêraza (RNA-pol) đang trượt trên DNA, lấy mạch mã gốc (nét thẳng đen) làm khuôn, tổng hợp nên bản mã phiên (nét xanh) là RNA thông tin (mRNA). Trong
nhỏ|Hình 1: Sơ đồ các giai đoạn biểu hiện gen nhân thực. **Biểu hiện gen** là quá trình chuyển đổi thông tin di truyền chứa trong gen thành sản phẩm trong tế bào sống, từ
nhỏ|Cơ chế khả biến thần kinh là cơ chế giúp thích nghi được với sự biến đổi của môi trường, là khả năng phục hồi và tái tạo, hay học một kỹ năng mới.|273x273px **Thích
nhỏ|Những bậc cấu trúc của RNA. Từ trên xuống dưới: bậc I (primary), bậc II, bậc III và bậc IV. **RNA** (axit ribônuclêic) là một đại phân tử sinh học, cấu tạo theo nguyên tắc
Trong di truyền học, **trình tự tắt** hay **silencer** là một trình tự DNA có khả năng gắn với các yếu tố điều chỉnh phiên mã, được gọi là chất ức chế. DNA chứa gen
**Thomas Robert Cech** sinh ngày 8.12.1947 ở Chicago, Hoa Kỳ là một nhà hóa học người Mỹ đã đoạt giải Nobel Hóa học năm 1989. ## Tiểu sử Cech lớn lên ở thành phố Iowa,
nhỏ|430x430px|BrdU (màu đỏ), thể hiện quá trình neurogenesis trong trung khu dưới hạt (SGZ) của vùng DG hồi hải mã. Hình ảnh minh họa này của Faiz và cộng sự, năm 2005. **Khoa học thần
**Cytokinin** (viết tắt trong tiếng Anh: **CK**) là nhóm hormone thực vật thứ ba được phát hiện sau auxin và gibberellin. Vào năm 1955 khi Miller, Skoog và các cộng sự đã tách được một
Hình vẽ minh hoạ vị trí của các [[exon và intron trong một gen.]] **Intron** (phát âm tiếng Anh: /ɪn tr'ɒn/, tiếng Việt: "intrôn") là trình tự nucleotide không có chức năng mã hoá trong
nhỏ|Quá trình hình thành êxitrôn (theo Barta). Trong di truyền học phân tử, **exitron** (ê-xi-trôn) là chuỗi pôlynuclêôtit chứa các intrôn được giữ lại mà không bị loại bỏ sau khi xử lý RNA, mang
**Vắc-xin COVID-19 của Pfizer–BioNTech** (pINN: **tozinameran**), được bán với nhãn hiệu **Comirnaty**, là một loại vắc-xin COVID-19 dựa trên mRNA. Vắc-xin ban đầu được phát triển bởi công ty Đức BioNTech, sau đó công ty
Thành phần của Super Albumin:Albumin ………………………………………….. 500mgHydrolyzed Peptides ………………………… 120mgL Arginine ………………………………………… 54mgL Isoleucine ……………………………………… 30mgL Cysteine ……………………………………….. 22mgL Methionine ……………………………………. 20mgL Alanine …………………………………………. 18mgDNA ………………………………………………… 25mgRNA ………………………………………………… 25mgCông dụng của Super Albumin:Giúp tăng cường
**Cơ thể người** là toàn bộ cấu trúc của một con người, bao gồm một đầu, cổ, thân (chia thành 2 phần là ngực và bụng), hai tay và hai chân. Mỗi phần của cơ
nhỏ|Một dãy các codon nằm trong một phần của phân tử [[RNA thông tin (mRNA). Mỗi codon chứa ba nucleotide, thường tương ứng với một amino acid duy nhất. Các nucleotide được viết tắt bằng
**Gen** là một đoạn xác định của phân tử acid nucleic có chức năng di truyền nhất định. Trong hầu hết các trường hợp, phân tử acid nucleic này là DNA, rất ít khi là
**Cổ khuẩn** hoặc **vi sinh vật cổ** (danh pháp khoa học: _Archaea_) là một vực các vi sinh vật đơn bào nhân sơ. Chúng không có nhân tế bào hay bất cứ bào quan nào
phải|nhỏ|[[HeLa|Tế bào HeLa được nhuộm DNA nhân bằng thuốc nhuộm Hoechst huỳnh quang. Những tế bào trung tâm và nằm rìa bên phải đang ở kỳ trung gian, do đó có thể nhận diện toàn
thế=CDC 2019-nCoV Laboratory Test Kit.jpg|nhỏ|262x262px|Bộ dụng cụ xét nghiệm COVID-19 trong phòng thí nghiệm của CDC Hoa Kỳ **Xét nghiệm COVID-19** bao gồm việc phân tích các mẫu để đánh giá sự hiện diện hiện
liên_kết=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Antivax_protest_in_London_2.jpg|nhỏ|Một cuộc biểu tình phản đối tiêm chủng phòng COVID-19 tại [[Luân Đôn, Vương quốc Anh]] Các nhà hoạt động chống tiêm chủng (_anti-vaccine_ hoặc _anti-vax_) và nhiều người khác tại nhiều quốc gia đã
thumb| Muỗi _[[Aedes aegypti_, vectơ truyền virus Zika.]] **Virus Zika** (ZIKV) là một virus RNA (arbovirus) thuộc chi Flavivirus, họ Flaviviridae, lây truyền chủ yếu qua vết cắn của muỗi Aedes bị nhiễm. Tên của
frame|236x236px Trong sinh học phân tử, **quá trình nhân đôi DNA** là một cơ chế sao chép các phân tử DNA xoắn kép trước mỗi lần phân bào. Kết quả của quá trình này là
**Retrovirus** là một loại virus RNA chèn một bản sao bộ gen của nó vào DNA của tế bào vật chủ mà nó xâm nhập, do đó thay đổi bộ gen của tế bào đó.
**Katalin Karikó** trong tiếng Hungary có tên **_Karikó Katalin_** (phát âm tiếng Hungary: [ˈkɒrikoː ˌkɒtɒlin]) là nữ giáo sư, tiến sĩ chuyên ngành hóa sinh và sinh học phân tử, người Mỹ gốc Hungary, nổi
thumb|nhỏ|Hình 1: helicase tác động chính vào liên kết hydro (vạch ngang màu đỏ), góp phần tháo xoắn và tách hai đoạn mạch. **Helicase** là enzym dãn xoắn và tách mạch kép của acid nucleic
nhỏ|Tỷ lệ của những người đã nhận ít nhất một liều vắc xin COVID-19 thumb|Thông tin cơ bản về vắc xin chống COVID-19 **Vắc xin COVID-19** là vắc-xin nhằm cung cấp khả năng miễn dịch
**COVID-19** (từ nghĩa là **bệnh virus corona 2019**) là một bệnh đường hô hấp cấp tính truyền nhiễm gây ra bởi chủng virus corona SARS-CoV-2 và các biến thể của nó. Đây là một loại
} Trong sinh học, **tiến hóa** là sự thay đổi đặc tính di truyền của một quần thể sinh học qua những thế hệ nối tiếp nhau. Những đặc tính này là sự biểu hiện
thumb|Hình ảnh [[kính hiển vi điện tử quét của một bạch cầu trung tính hay đại thực bào (màu vàng/phải) đang nuốt vi khuẩn bệnh than (màu cam/trái).]] **Hệ miễn dịch** là hệ thống bảo
nhỏ|phải|Andrew Fire **Andrew Z. Fire** (sinh tháng 4 năm 1959) là người đoạt giải Nobel về Sinh lý học hay Y khoa người Mỹ, cùng với Craig C. Mello, cho sự khám phá ra sự
**Vắc-xin** **axit ribonucleic** **(RNA)** hoặc **vắc-xin RNA thông tin** **(mRNA)** là một loại vắc-xin có sử dụng một bản sao của một phân tử gọi là RNA thông tin (mRNA) để tạo ra một phản
nhỏ|Từ DNA ở một sợi tóc, có thể khuyếch đại lên một lượng DNA vô cùng nhiều đủ để nghiên cứu. **Phản ứng chuỗi Polymerase** (Tiếng Anh: _polymerase chain reaction_, viết tắt: _PCR_) là một
thumb|mô hình đơn giản về quá trình trao đổi chất của tế bào thumb|right|Cấu trúc của [[adenosine triphosphate (ATP), một chất trung gian quan trọng trong quá trình chuyển hóa năng lượng]] **Trao đổi chất**
**Ribonuclease H** (viết tắt **RNase H** hoặc **RNH)** là một họ enzyme endonuclease không có chuỗi xác định, xúc tác phân cắt của RNA trong một cơ chất RNA/DNA thông qua cơ chế thủy phân.