Giúp mình với! Sinh học: Giải thích quá trình phiên mã và dịch mã trong tế bào nhân thực, nêu rõ vai trò của các enzyme và cấu trúc liên quan.

Dưới đây là mô tả khái quát hai quá trình trung tâm của biểu hiện gen ở tế bào nhân thực: phiên mã (transcription) và dịch mã (translation), kèm theo vai trò của các enzyme và cấu trúc liên quan. 1. Phiên mã (Transcription) Mục đích: tổng hợp phân tử pre-mRNA từ mạch khuôn DNA trong nhân tế bào. A. Các giai đoạn chính 1. Khởi đầu (Initiation) - Yếu tố phiên mã đặc hiệu (General Transcription Factors – GTFs, ví dụ TFIIA, TFIIB, TFIID…) gắn vào vùng promoter (vùng TATA box, INR…) trên DNA. - Phức hợp phiên mã hình thành: TFIID (chứa TBP) nhận diện promoter → các GTF khác + RNA polymerase II (RNAP II) được tập hợp. - Mediator (một phức hợp protein đa đơn vị) kết nối enhancer/regulator với RNAP II, tối ưu hóa hoạt động khởi đầu. 2. Kéo dài (Elongation) - RNA polymerase II tách hai mạch DNA, di chuyển dọc theo mạch khuôn 3′→5′, tổng hợp pre-mRNA theo chiều 5′→3′. - Enzyme RNA polymerase II có cả hoạt tính polymerase và hoạt tính “proofreading” (kiểm soát lỗi). - Khi vừa tổng hợp, đầu 5′ của pre-mRNA được gắn “cap” (7-methylguanosine) nhờ enzyme guanylyl transferase và methyltransferase—giúp bảo vệ mRNA và định vị ribosome. 3. Chấm dứt (Termination) và xử lý sơ bộ - Khi RNAP II bắt gặp tín hiệu polyadenylation (AAUAAA), một loạt protein cắt đuôi pre-mRNA và poly(A) polymerase gắn thêm ~200 adenin (poly-A tail) ở đầu 3′. - Pre-mRNA trải qua splicing: các spliceosome (hợp chất snRNPs gồm U1, U2, U4/U6, U5) nhận diện vị trí nối exon-intron, cắt bỏ intron và nối exon lại với nhau. B. Vận chuyển - mRNA chín (mature mRNA) sau khi đã có cap, poly-A tail và đã splicing được xuất qua lỗ nhân (nuclear pore complex) ra bào tương để chuẩn bị dịch mã. 2. Dịch mã (Translation) Mục đích: dịch mã từ mạch mã hóa trên mRNA thành chuỗi polypeptide (protein) trong lưới nội chất hạt (RER) hoặc tự do trong bào tương. A. Các giai đoạn chính 1. Khởi đầu (Initiation) - Phức hợp 43S pre-initiation: tiểu đơn vị nhỏ 40S ribosome + các yếu tố khởi đầu eIFs (eIF1, eIF1A, eIF2–GTP+Met-tRNAi^Met, eIF3…). - 40S gắn vào vùng cap trên mRNA cùng phức hợp eIF4F (gồm eIF4E nhận diện cap, eIF4A helicase, eIF4G liên kết đa yếu tố). - Phức hợp di chuyển (scanning) tìm codon AUG đầu tiên. - Sau khi vị trí AUG được xác lập, tiểu đơn vị lớn 60S gắn vào, giải phóng GTP và eIFs, tạo nên bộ khung ribosome 80S sẵn sàng cho kéo dài chuỗi. 2. Kéo dài (Elongation) - Tại ribosome 80S có hai vị trí nhận tRNA: A (aminoacyl), P (peptidyl). - Aminoacyl-tRNA synthetase xúc tác gắn đúng amino acid lên tRNA tương ứng, tạo aminoacyl-tRNA. - eEF1α–GTP đưa aminoacyl-tRNA vào vị trí A; sau đó GTP được thủy phân. - Peptidyl transferase (hoạt tính của tiểu đơn vị 60S) xúc tác hình thành liên kết peptide giữa amino acid ở A và chuỗi peptidyl ở P. - eEF2–GTP xúc tác chuyển dịch ribosome một codon trên mRNA (translocation), làm tRNA cũ từ P→E (exit) rồi rời đi, tRNA ở vị trí A→P, vị trí A trống để nhận aminoacyl-tRNA tiếp theo. 3. Chấm dứt (Termination) - Khi ribosome gặp codon dừng (UAA, UAG, UGA), không có tRNA thích hợp nhưng có các yếu tố giải phóng eRF1 (nhận diện codon dừng) và eRF3-GTP. - eRF1 xúc tác thủy phân liên kết peptidyl-tRNA, giải phóng chuỗi polypeptide trưởng thành. - Ribosome phân tách thành 40S và 60S, giải phóng mRNA và các yếu tố tham gia. B. Hoàn thiện protein - Nhiều protein sau tổng hợp còn cần: • Chỉnh sửa sau dịch mã (post-translational modifications): glycosylation, phosphorylation… • Gấp đúng cấu trúc nhờ chaperone (Hsp70, chaperonin…). • Vận chuyển tới đích (tiểu quản Golgi, màng, ty thể…). Tóm lại, phiên mã ở nhân tế bào nhân thực do RNA polymerase II cùng hàng loạt yếu tố phiên mã và cơ chế xử lý sau phiên mã tạo nên mRNA trưởng thành; dịch mã diễn ra ở ribosome bào tương với sự hỗ trợ của tRNA, aminoacyl-tRNA synthetase và các yếu tố dịch mã, cho ra chuỗi polypeptide sau đó được tinh chỉnh để trở thành protein chức năng.