Bài thuyết trình về Ribosome - Đặng Thành Sang

Bài thuyết trình về RibosomeThành viên nhóm: Đặng Thành SangMai Hưng Kiên Đặng Trường Nguyễn Nguyễn Hữu PhúcLời mở đầuGiới thiệu về ribosomeĐặc điểm cấu tạo ribosomeCác vị trí gắn tRNA trên ribosomeCác kênh của ribosomeKhái niệm polyribosomeRibozyme và self-splicingI.Giới thiệu về ribosomeRibosome còn gọi là hạt Palad,được Palade mô tả đầu tiên vào năm 1953Là bào quan có mặt trong tất cả các tế bào sinh vật sốngĐảm nhiệm chức năng thực hiện sinh tổng hợp protein của tế bàoNằm tự do trong tế bào chất hoặc bám trên màng của mạng lưới nội chấtHình ribosomeHình ribosomeII.Đặc điểm cấu tạo ribosome1.Đặc điểm hình thái và vị trí:Là những khối hình cầu hay hình trứng,đường kính 150AoNằm tự do rải rác trong tế bào chất hay hoặc dính trên mặt ngoài của mạng lưới nội sinh chất Hình ảnh sự phân bố ribosme trên lưới nội chất(3)lưới nợi chất(5)ribosomeHình ảnh ribosome ở dạng tự do( free ribosome)Ribosome tự do có mặt trong mọi tế bào và còn có trong ti thể và lục lạp của tế bào eukaryoteNhiều ribosome tự do có thể bám vào một mRNA tạo thành ribosome tự doRibosome dính trên lưới nội chất hoặc màng nhân không có ở tế bào prokaryote 2.Thành phần cấu tạo:Ribosome được cấu tạo bởi ít nhất 3 phân tử RNA và trên 50 protein khác nhauKhối lượng phân tử là 2,5MDa (megadalton) đối với ribosome của prokaryote,và 4,2MDa đối với ribosome của EukaryoteĐược cấu tạo bởi 2 đơn vị nhỏ gọi là 2 tiểu phần (tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ) có độ lắng và kích thước khác nhau,gắn với nhau nhờ ion Mg++Hình tiểu đơn vị lớn (1) kết hợp vừa vặn với tiểu đơn vị nhỏ (2)Cấu trúc ribosome với tiểu đơn vị nhỏ(A) và tiểu đơn vị nhỏ(B).Mặt cắt bên và trước(1) Đầu(2) Phần trung tâm(3) Chân(4) Rãnh(5) trung tâm tổng hợp (6) Lưng(7) Tay(8) MặtHai tiểu đơn vịTiểu đơn vị lớn chứa trung tâm peptidyl transferase chịu trách nhiệm cho việc hình thành cầu nối peptideTiểu đơn vị nhỏ chứa trung tâm giải mã,là nơi các tRNA đã được gắn amino acid đọc và giải mã các codonCác vùng liên kết RNA trên tiểu phần lớn của ribosome-Trong quá trình dịch mã,tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị nhỏ liên kết với nhau và với mRNAHình tiểu đơn vị lớn,đơn vị nhỏ,mRNA. Mỗi tiểu đơn vị đều được cấu tạo bởi các RNA ribosome (rRNA) và các protein ribosome:a) rRNA:Là thành phần chủ yếu,chiếm khoảng 65%,có kích thước khác nhauChiếm tỉ lệ cao trong tế bào khoảng 80% tổng RNA của tế bàoCùng với protein cấu tạo nên ribosomeCác rARN có vai trò trong sự liên kết hai đơn vị nhỏ với nhau cũng như liên kết với rARN khác Các ribosome có các rRNA khác nhauEukaryote:ribosome có hệ số lắng khi li tâm là 80S, gồm hai đơn vị :Tiểu đơn vị lớn(60S) có rRNA: 28S; 5,8S; 5STiểu đơn vị nhỏ(40S) có rRNA: 18SProkaryote và lục lạp, ty thể có hệ số lắng khi ly tâm là 70S, gồm 2 đơn vịĐơn vị lớn (50S): có loại rRNA 23S ; 5S Đơn vị nhỏ (30S): có rRNA 16SHình .Ribosome tách thành các tiểu phần.Hình .Các tiểu phần kết hợp với nhau tạo thành Ribosome hoạt độngHình. So sánh Ribosome ở Bacteria và ở (Eukaryotic ribosome)RNA ribosom có cấu trúc bậc I (mạch thẳng) và cấu trúc bậc hai Trong ribosome, các rRNA tồn tại ở dạng cấu trúc bậc haiLà một sợi xoắn có nhiều vùng liên kết đôi theo nguyên tắc bổ sungHình ảnh rRNA cấu tạo nên ribosomeb) Protein ribosomeĐóng vai trò là giá đỡ giúp tăng khả năng xúc tác phản ứng của rRNA Protein ribosome có vai trò trạo nên các vùng liên kết của của ribosome(vùng A,vùng P,vùng liên kết với mARN) Nói cách khác, ribosome được coi là một ribozyme xúc tác hình thành liên kết peptide3.Thành phần hóa học:Bằng phương pháp phân tích hóa học , người ta xác định thành phần hóa học ribosome:rRNA ,các enzyme,các protein cấu trúc và nướcRibosome 70S chứa 50% nước,rRNA bằng 63% trọng lượng khô,protein bằng 37% trọng lượng khôBibosome 80S chứa 80% nước,rRNA bằng 50% trọng lượng khô,protein bằng 50% trọng lượng khôNgoài những thành phần nói trên,trong ribosome còn có các ion Mg++,Ca++ ,các enzym như ribonuclease,deoxynuclease ở dạng không hoạt tính, leuxinamino peptidase, β-galactoridase ,các enzyme photphat bazo và acid4.Chức năng:Là nơi tổng hợp proteinRibosome dạng tự do tổng hợp protein dạng hòa tanRibosome dính trên lưới nội chất tổng hợp protein đóng gói như tiêu thể,kháng thể,hoocmon III.Các vị trí gắn tRNA trên ribosomeTrên ribosome chứa ba vị trí gắn tRNA là vị trí A, P và E:A là vị trí gắn aminoacyl-tRNA (tRNA có mang amino acid) P là vị trí gắn peptidyl-tRNA (tRNA có mang chuỗi polypeptide) E (exit) là vị trí gắn tRNA mà được phóng thích sau khi chuỗi polypeptide được chuyển sang aminoacyl-tRNAHình. Các thành phần chức năng của ribosomeIV.Các kênh của ribosome Là các kênh cho phép mRNA đi vào và đi ra khỏi ribosome Kênh cho phép chuỗi polypeptide mới sinh đi ra khỏi ribosome mRNA đi vào và đi ra khỏi trung tâm giải mã của ribosome thông qua hai kênh hẹp tại tiểu đơn vị nhỏ kênh vào có chiều rộng chỉ đủ cho RNA không bắt cặp đi qua Một kênh xuyên qua tiểu đơn vị lớn tạo lối thoát cho chuỗi polypeptide mới được tổng hợp Kích thước của kênh đã hạn chế được sự gấp của các chuỗi polypeptide đang tổng hợp Vì vậy, protein chỉ có thể hình thành cấu trúc bậc ba sau khi nó được giải phóng khỏi ribosome V.Khái niệm polyribosomeMỗi mRNA có thể được dịch mã đồng thời bởi nhiều ribosomeMột mRNA mang nhiều ribosome được xem là polyribosome hay polysomeKhoảng cách giữa các ribosome là 50- 150ÅMỗi chuỗi có từ 5 - 70 ribosome (theo Rich, 1963-1964) Hình:polyribosome gắn trên mRNAHình :PolyribosomeVI. Ribozyme và self- splicing Vào 1981, phát minh về vai trò xúc tác của một số phân tử RNA đã làm đảo lộn quan điểm về chất này Các phân tử rRNA của các loài nguyên sinh động vật, lúc đầu được tổng hợp với một số lượng lớn tiền chất, từ số các rRNA này sẽ có một được tạo ra bằng cách tự cắt nối (self - splicing) - Phản ứng self-splicing trong đó trình tự intron tự xúc tác quá trình tự cắt rời khỏi phân tử rRNA ở loài Tetrahymena qua 2 bước:Phản ứng được bắt đầu khi nucleotide G gắn vào trình tự intron, đồng thời cắt mạch RNA Đầu 3’ của RNA mới vừa được tạo ra gắn vào đầu bên kia của intron hoàn thành phản ứng nối liền Hình. Hoạt động cắt intron và nối exon trên mRNATrình tự intron dài 400 nucleotide đã được tổng hợp trong ống nghiệm và nó cuộn lại tạo phức hợp bề mặt có hoạt tính tương tự enzyme trong các phản ứng với các RNA khác Các RNA có khả năng tự xúc tác được gọi là ribozyme Tóm lại Ribosome là những nhà máy sản xuất protein của tất cả các tế bào sống Chúng giữ các thiết bị cần thiết để đọc mã gen và chuyển chúng thành những cấu trúc protein cụ thể Bên trong mỗi tế bào, hàng chục nghìn ribosome tạo ra các protein với tốc độ và sự chính xác đáng kinh ngạc Chúng là các cấu trúc cổ điển và ít biến đổi giữa các dạng sự sống khác nhau.Xin chân thành cám ơn các bạn đã chú ý lắng nghe !