Huân chương Ðộc lập
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Huân chương Lao động
- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3
Giải thưởng Nhà nước
- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)
- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)
Giải thưởng VIFOTEC
- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)
- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)
- Giống Sắn KM 140 (2010)
![]() |
|
![]() |
|
Spliceosome: làm thế nào tế bào tránh sai lầm khi sản xuất mRNA
Thứ năm, 20-02-2025 | 07:50:34
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Các nhà sinh học cấu trúc lần đầu tiên cung cấp cái nhìn ở cấp độ nguyên tử về cơ chế kiểm soát chất lượng của cỗ máy phân tử phức tạp này
Spliceosome là một cỗ máy phân tử phức tạp, đảm bảo rằng thông tin di truyền từ bộ gen, sau khi được phiên mã thành các tiền chất mRNA, được lắp ráp chính xác thành mRNA trưởng thành. Quá trình splicing là điều kiện cần thiết để sản xuất các protein thực hiện các chức năng sống còn của sinh vật. Khi spliceosome hoạt động không đúng cách, nó có thể dẫn đến nhiều bệnh nghiêm trọng khác nhau. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Hóa sinh Đại học Heidelberg (BZH) đã lần đầu tiên thành công trong việc miêu tả một spliceosome bị "chặn" ở độ phân giải cao và tái tạo lại cách nó được nhận biết và loại bỏ trong tế bào. Nghiên cứu này được thực hiện với sự phối hợp của các đồng nghiệp từ Đại học Quốc gia Úc.
Kiểm soát chất lượng trong quá trình splicing: Khi phát hiện lỗi trong tiền chất mRNA, spliceosome bị chặn, các yếu tố kiểm soát được tuyển dụng sẽ ngắt chu kỳ "bình thường" và một mạch ngắn phân tử khiến spliceosome giải thể.
Thông tin di truyền của tất cả sinh vật sống nằm trong DNA và hầu hết các gen ở sinh vật bậc cao được cấu trúc theo dạng khảm. Để các tế bào có thể "đọc" hướng dẫn xây dựng protein lưu trữ trong các phân tử khảm di truyền này, trước tiên chúng phải được sao chép thành các tiền chất mRNA hay RNA thông tin. Spliceosome sau đó chuyển đổi các tiền chất này thành mRNA trưởng thành và có chức năng. Để làm được điều này, phức hợp protein-RNA lớn này, nằm trong nhân tế bào, sẽ loại bỏ các đoạn không mã hóa (intron) từ tiền chất mRNA và kết nối các đoạn mã hóa (exon) lại với nhau để tạo thành một chuỗi thông tin liên tục. Các lỗi trong quá trình này, còn gọi là splicing, là một trong những nguyên nhân chính gây ra các rối loạn di truyền có thể di truyền và liên quan đến các rối loạn phát triển thần kinh và các bệnh như ung thư. Mặc dù đã biết rằng spliceosome có các cơ chế kiểm soát chất lượng, nhưng các chi tiết cơ chế này vẫn chưa được hiểu rõ
Trong các thí nghiệm của mình, nhóm nghiên cứu tại Heidelberg do Giám đốc BZH, GS. TS. Irmgard Sinning dẫn đầu, đã sử dụng nấm men phân chia Schizosaccharomyces pombe, một mô hình sinh vật thường dùng trong sinh học tế bào. Bằng cách sử dụng các chỉ thị phân tử, họ đã xác định, tinh chế và kiểm tra cấu trúc của các spliceosome bị lỗi thông qua kính hiển vi điện tử cryo. “Cấu trúc ổn định của trung tâm spliceosome đã cho phép chúng tôi thu được thông tin có độ phân giải cao. Điều này có nghĩa là lần đầu tiên, một spliceosome bị loại bỏ trong quá trình kiểm soát chất lượng của tế bào có thể được biểu diễn ở cấp độ nguyên tử,” nhà sinh học cấu trúc cho biết. “Tuy nhiên, việc phân tích các thành phần linh hoạt gắn vào ngoại vi của spliceosome là một thách thức lớn đối với công việc của chúng tôi”, tiến sỹ Komal Soni từ BZH giải thích.
Dựa trên thông tin cấu trúc này, các nhà khoa học đã có thể hiểu được các lỗi xảy ra trong quá trình splicing, cách mà spliceosome nhận biết các lỗi này và sau đó hủy bỏ quá trình splicing, từ đó loại bỏ phức hợp bị lỗi. Bằng cách sử dụng các cấu trúc chi tiết, các nhà nghiên cứu cũng có thể mô hình hóa các cơ chế phân tử cơ bản. Các protein tham gia vào quá trình kiểm soát chất lượng tế bào này được bảo tồn trong các sinh vật eukaryotic, từ nấm men phân chia đến con người. Do đó, các nhà khoa học cho rằng các cơ chế nhận biết và loại bỏ các spliceosome bị lỗi đã ít thay đổi trong quá trình tiến hóa.
Nghiên cứu này được thực hiện trong khuôn khổ hợp tác lâu dài giữa nhóm của giáo sư Sinning và giáo sư, tiến sỹ Tamas Fischer, chuyên gia giám sát RNA tại Đại học Quốc gia Úc ở Canberra. Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Tiến sĩ Henning Urlaub tại Viện Khoa học Đa ngành Max Planck ở Göttingen cũng tham gia. Công trình này được tài trợ bởi Quỹ Nghiên cứu Đức và Hội đồng Nghiên cứu Úc. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí "Nature Structural & Molecular Biology".
Bùi Anh Xuân theo Đại học Heidelberg |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ![]() ![]() |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|