งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

รัชนีกร กัลล์ประวิทธ์ 2557. Gene : ส่วนของ DNA ที่ transcribe ไปเป็น RNA หรือ protein Central Dogma DNA RNA protein RNA synthesis (transcription) เป็นขั้นตอนแรกในการแสดงออกของยีน.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "รัชนีกร กัลล์ประวิทธ์ 2557. Gene : ส่วนของ DNA ที่ transcribe ไปเป็น RNA หรือ protein Central Dogma DNA RNA protein RNA synthesis (transcription) เป็นขั้นตอนแรกในการแสดงออกของยีน."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 รัชนีกร กัลล์ประวิทธ์ 2557

2 Gene : ส่วนของ DNA ที่ transcribe ไปเป็น RNA หรือ protein Central Dogma DNA RNA protein RNA synthesis (transcription) เป็นขั้นตอนแรกในการแสดงออกของยีน โดยการแปลรหัสจากเบสบนสาย DNA มาเป็นลำดับเบสของ RNA 2

3 Transcription : ถูกควบคุมในทุกเซลล์ ใน prokaryotes  3% ของยีนจะมี transcription ในขณะที่ยีนของ differentiated eukaryotic cells  0.01% เท่านั้น ที่จะถูก transcribed ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง 3

4 RNA synthesis (transcription) Size RNA < DNA LargestRNA mol = 50,000 nucleotides SmallestDNA mol = 45,000,000 bp. RNA single strand (mRNA, tRNA, rRNA)snRNA scRNA snoRNA miRNA 4

5 RNA synthesis ต้องการ 1.DNA template 2.ribonucleoside triphosphate (ATP, GTP, CTP, UTP) 3.DNA dependent RNA polymerase 4.Mg 2+, Mn 2+ ไม่ต้องการ primer 5

6 Transcription is initiated at promoter sites on the DNA template กระบวนการ transcription เริ่มโดย RNA polymerase มาจับบนสายของ DNA ที่บริเวณ promoter ซึ่งเป็นตำแหน่งที่มีลำดับ nucleotide ค่อนข้างจำเพาะแน่นอน เรียกว่า consensus หรือ conserved sequence 6

7 ที่ promoter อาจเป็น palindrome sequence คือ nt สายหนึ่ง จะเหมือนกับ nt อีกสายหนึ่ง แต่อยู่ในทิศทางตรงกันข้าม G G A T C C C C T A G G 7

8 DNATTGACATATAAT Prokaryotic promoter site template PRIBNOW BOX START OF RNA 5' Eukaryotic promoter site DNA GGNCAATCT GCTATA 5' template CAAT BOX TATABOX (HOGNESS BOX) 8

9 9

10 RNA polymerase ใน eukaryote ไม่สามารถ จับบริเวณ promoter และเริ่มการสังเคราะห์ RNA ได้ด้วยตัวเอง ต้องอาศัยโปรตีนที่เรียกว่า transcription factor มาจับที่ promoter ก่อน 10

11 Transcription factors ของ RNA polymerase II ที่สังเคราะห์ mRNA ในคน แบ่งเป็น 2 ประเภท 1.TF ของ gene ที่ทำหน้าที่เหมือนกันในแต่ละ cell และทำ หน้าที่ประจำในแต่ละ cell (housekeeping gene) gene เหล่านี้จะถูก transcribed ตลอดเวลา เรียกว่า constitutive genes e.g. enzyme ใน glycolysis, Krebs cycle, ETS etc. 2.TF ของ gene ที่ทำหน้าที่จำเพาะต่อ cells, tissues gene เหล่านี้จะถูก transcribed ใน cells และ tissues บางชนิดเฉพาะเวลาที่จำเป็น และในบางเวลาของการ พัฒนาการเท่านั้น 11

12 -Transcription factors interact with eukaryotic promoters : TF I, II Sp Kd or 105 Kd protein from mammalian cells - required for transcription of genes whose promoters contain GC boxes ตัวอย่าง 12

13 CTF - CCAAT binding transcription factor - 60 Kd - bind to the CAAT Box B-protein - bind to TATA box Heat-shock transcription factor gal 4 protein : - bind กับ upstream sequence ของ promoter ของ gene ที่ encode enzyme ในการ metabolize galactose 13

14 14

15 นอกจาก promoter แล้ว DNA ของ eukaryotes ชั้นสูง มีส่วนที่ทำหน้าที่ควบคุม transcription ที่เรียกว่า transcription elements e.g. enhancer, silencer และ response element enhancer : - DNA sequence ที่เพิ่ม rate ของ initiation ของ transcription โดย RNA pol II - อาจอยู่ที่ upstream, downstream หรือ กลาง gene ที่ถูกtranscribed 15

16 silencer : DNA sequence ที่ลด หรือยับยั้ง transcription response elements : DNA sequence สำหรับ จับกับ transcription factor ที่ถูกคุมโดย signaling molecule เช่น cyclic AMP response elements 16

17 Hormonal action of glucocorticoids enhancer promoter Inactive gene hormone-receptor complex mRNA synthesis promoter activated enhancer + active gene 17

18 RNA polymerase upstream sense strand (+) downstream DNA 5-ATG-TCC-GCA-CGG-CCT-3 3-TAC-AGG-CGT-GCC-GGA-5 antisense (template) strand (-) transcription RNA 5 -AUG-UCC-GCA-CGG-CCU-3 translation Protein NH 3 -Met-Ser-Ala-Arg-Pro-CO amino terminus carboxyl terminus 18

19 RNA polymerase Prokaryotic cell มี 1 ชนิด Eukaryotic cell มี 3 ชนิด RNA polymerase Location Product I, A nucleolus rRNA II, B nucleoplasmmRNA III, C nucleoplasm tRNA (5S rRNA) sn RNA, sc RNA mitochondria RNAs in mito. REMOTEREMOTE 19

20 DNA dependent RNA polymerase -form phosphodiester bond ทิศทาง 5 3 -มี 6 subunits α 2 ββ σω α 2 ββ = core enzyme σ sigma factor 20

21 เป็นตัวกำหนดจุดเริ่มต้นสังเคราะห์บน DNA template และจะ เข้ามารวมกับ core enzyme เมื่อเริ่มต้น การ สังเคราะห์ RNA เมื่อ สังเคราะห์ ได้ RNA strand ยาว  10 nucleotides ก็จะแยกจาก core enzyme α - binds regulatory sequences β- forms phosphodiester bond β' - binds DNA template  - recognizes promoter and initiates synthesis ω- unknown σ 21

22  DNA  2  first nucleotides ATP, GTP 5'  2  (core enzyme) RNA synthesis 1.initiation 2.elongation 3.termination rho factor[  ] 4.release 22

23 23

24 Stem-loop structure Termination of transcription 24

25 Rho protein ATP + H 2 O ADP + H 2 O ppp5 RNA polymerase Termination of transcription 25

26 Sequences in DNA 1. unique - nonrepetitive code สำหรับ protein  2% ของ genome 2. moderately repetitive <10 6 copies/haploid กระจายอยู่ใน unique sequence 3. highly repetitive bp,  copies/haploid 26

27 Coding region Intervenin g sequence translation 5 3 RNA transcript DNA strand mRNA Spliced mRNA Polypeptide chain Cap Poly A H2NH2NCOOH 27

28 mRNA ที่สังเคราะห์จาก DNA เป็น primary transcriptเรียกว่า heterogeneous nuclear RNA (hnRNA) ต่อมาจึงมี posttranscriptional processing ก่อนผ่านออกจาก nucleus 28

29 PPP A (G) 5 3 poly A  200 guanosine M7M7 M6M6 M 1.nucleotide ตัวแรกมี base เป็น A หรือ G 2.มี poly A (  200 AMP) มาต่อทาง 3 –OH 3.ทาง 5 –P จะมี guanosine มา capped 4.มี methylation ที่ M 7 G และ M 6 A และ methylate ribose-2 ของ A (or G) (& อาจที่ nucleotide ตัวถัดไปด้วย) 5. ตัดส่วนที่เป็น intron ออก และเชื่อม exon เข้าด้วยกัน (splicing) 29 Posttranscriptional processing of mRNA

30 30 Posttranscriptional processing

31 Splicing ต้องอาศัยโมเลกุลของ RNA ขนาดเล็กที่ อยู่ใน nucleus และ cytosol - small nuclear RNA (snRNA) และ - small cytoplasmic RNA (scRNA) ซึ่ง RNA เหล่านี้มักจะอยู่รวมกับโปรตีนเป็น - small nuclear ribonucleoprotein particles (snRNPs, snurps) และ - small cytoplasmic ribonucleoprotein particles (scRNPs, scurps) 31

32 snRNP (size) Role U1 (165nt)binds the 5 splice site and then the 3 splice site U2 (185nt)binds the branch site and forms part of the catalytic center U5 (116nt)binds the 3 splice site U4 (145nt)masks the catalytic activity of U6 U6 (106nt)catalyzes splicing complex U1, U2 + mRNA precursor + U4-U5-U6 complex spliceosome (60S complexes) 32

33 ApG *** *** *** pGpUppGpUpRpApYp ApG pGpUpRpApYp ApG pGpUp pGpUpRpApYp pGpUp OH 2′ OH 3 ′ ApG ′splice site 3′splice site exon1intronexon2 Pre-mRNA 1 2 Intron exon1 exon2 exon1 (2,5) spliced junction excised intron in lariat form spliced exons U1U1 U5U5 U2U2 U 4/6 AGGUAG Complex U 1,U 2 + mRNA precursor + U 4 –U 6 -U 5 complex Spliceosome (60s complex) 33

34 Splice sites in mRNA precursor are specified by sequences at the end of introns. 5 AGGUAAGU A CAGG 3 Branch site intron Splicing :snRNPs ATP spliceosome SLE : systemic lupus erythematosus results from autoimmune response in which patients produces Ab against snRNPs 34

35 12543 hn RNA Constitutive Splicing AAAAAAA All splice sites used AAAAAA Segment 3 deleted by Alternative Splicing 35

36 12543 hn RNA ab Poly A addition signals 1234 AAAAAA Site a used AAAAAA Site b used Alternative tailing 36

37 Thalassemia บางชนิด mutation G A (19nt away from normal 3 splice site of first intron) new 3 acceptor site (splice site) Aberrant protein 37 Aberrant splicing

38 Normal 5 CCTATTGGTCTATTTTCCACCGTTAGGCTGCTG 3 Normal 3 end of intron  -thal 5 CCTATTAGTCTATTTTCCACCGTTAGGCTGCTG 3 38

39 e.g. apolipoprotein B mRNA editing protein human plasma :apo B2 isoproteins apo B 100, apo B 48 synthesized from a single gene by mRNA editing mechanism 39

40 apo B100 in liver is translated from a full-length 14.1 kb mRNA apo B 48 in intestine is synthesized from an apo B mRNA containing premature inframe translational stop codon CAAUAA 40

41 kd Lipoprotein assemblyLDL receptor binding Apo B 100 Translation CAA 5 3 Unedited mRNA NH 4 RNA editing by deamination UAA 5 3 Edited mRNA Translation kd Apo B 48 41

42 5S ได้จาก 5S rRNA precursor 5.8S, 18S, 28S ได้จาก 45S rRNA precursor nucleotides 5S rRNA precursor 18S5.8S 28S 45S rRNA precursor 42

43 Eukaryotic ribosome 23 S RNA5S RNA ~34 proteins 16 S RNA ~21 proteins 28S RNA5.8S RNA5S RNA ~50 proteins 18S RNA ~30 proteins 70S 50S 30S 80S 60S 40S 43

44 : The discovery of catalytic RNA Thomas Cech 26S rRNA precursor from Tetrahymena self splicing 5'5' 3 exon intron exon 5 3 G OH 5 3 spliced exon + OH G L19 RNA catalytically active L-19 IVS – nuclease and polymerase OH G G 44

45 RNA ที่มีอณูเล็กที่สุด 4S (73-93 nucleotides) มี 50 + ชนิด (for 20 aâ) มี modified base เช่น methylation, deamination tRNA ที่ทำหน้าที่จับกับ amino acid ชนิดเดียวกันเรียกว่า isoaccepting tRNA 5 3 ribonuclease P exonuclease 5 GC-C-A 3 CTP, CTP, ATP 5 3 G A C C anticodon จับกับ codon บน mRNA 45

46 46

47 1.รวมกับ DNA template 2.ยับยั้ง RNA polymerase 1. รวมกับ DNA template 1.1 Intercalation Actinomycin D (between 2G-C base pairs) inhibit transcription > replication : daunomycin, doxorubicin, mithramycin, ethidium bromide 1.2 Cross-link Alkylating agents – nitrogen mustard, mechoethamine etc. form cross link ระหว่าง 2 guanines (N7) ที่อยู่คนละสาย 47

48 2. ยับยั้ง RNA polymerase 2.1 Rifamycin, rifampicin inhibit RNA polymerase (initiation) ของ prokaryote, inhibit only mitochondrial RNA polymerase ของ eukaryote 2.2  -Amanitin Amanita phalloides inhibit mammalian nuclear RNA polymerase II 2.3 Streptolydigin inhibit RNA elongation 48


ดาวน์โหลด ppt รัชนีกร กัลล์ประวิทธ์ 2557. Gene : ส่วนของ DNA ที่ transcribe ไปเป็น RNA หรือ protein Central Dogma DNA RNA protein RNA synthesis (transcription) เป็นขั้นตอนแรกในการแสดงออกของยีน.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google