Quá trình phiên mã và dịch mã đều diễn ra theo nguyên tắc bổ sung
|
I. Phiên mã
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN a. mARN(ARN thông tin) -Cấu tạo: +Có cấu tạo mạch đơn-thẳng, trên nó chứa bộ ba mã sao (cođon). +Ở đầu 5’, Chứa trình tự nu đặc hiệu (không được dịch mã) nằm gần côđon mở đầu để riboxôm nhận biết và gắn vào. -Chức năng: Mang thông tin di truyền từ trong nhân ra ngoài bào tương, tham gia dịch mã tạo protein, bị các enzim phân huỷ sau khi tổng hợp một số protêin. b. tARN(ARN vận chuyển) -Cấu tạo: +Trên phân tử tARN có một bộ ba đối đặc hiệu (anticôđon) để khớp với bộ ba mã sao (côđon) tương ứng trên mARN khi dịch mã tạo prôtêin. +Một đầu của tARN gắn với axít amin mà nó vận chuyển còn một đầu tự do. -Chức năng: tARN vận chuyển axit amin đến ribôxôm để dịch mã.c. rARN (ARN ribôxom) -Chức năng rARN: Tham gia cấu tạo Ribôxôm Cấu tạo Ribôxôm: Gồm hai tiểu đơn vị tồn tại riêng rẽ trong tế bào chất, khi tổng hợp prôtêin chúng (hai tiểu phần) mới liên kết với nhau thành ribôxôm hoạt động. Chức năng riboxom: Giữ vai trò chính trong quá trình tổng hợp protein.3. Cơ chế phiên mã (Video về quá trình phiên mã: Quá trình trọng tâm từ 0phút40s đến 1phút40 của video)) II. Dịch mã (Video dịch mã tổng hợp protein: Quá trình trọng tâm từ 00phút00s đến 01phút50s của video) 1. Khái niệm: Dịch mã là quá trình tổng hợp prôtêin. 2. Các giai đoạn dịch mã a. Hoạt hoá axit amin Trong tế bào chất, nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, mỗi axit amin được hoạt hoá và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp axit amin-tARN (aa-tARN) b. Tổng hợp chuỗi pôlipeptit Quá trình tổng hợp chuỗi pôlipeptit gồm các bước sau-Mở đầu: +Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu nằm gần côđon mở đầu. +Bộ ba đối mã của phức hợp mở đầu Met-tARN (UAX) bổ sung chính xác với côđon mở đầu (AUG) trên mARN +Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi pôlipeptit.-Kéo dài chuỗi pôlipeptit +Côđon thứ 2 trên mARN (GAA) gắn bổ sung với anticôđon của phức hợp Glu-tARN (XUU) +Ribôxôm giữ vai trò như một khung đỡ mARN và phức hợp aa-tARN với nhau, đến khi 2 axit amin Met và Glu tạo nên liên kết peptit giữa chúng. +Ribôxôm dịch đi một côđon trên mARN để đỡ phức hợp côđôn-anticôđon tiếp theo cho đến khi axit amin thứ ba (Arg) gắn với axit amin thứ 2 (Glu) bằng liên kết peptit. +Ribôxôm lại dịch chuyển đi một côđon trên mARN và cứ tiếp tục như vậy đến cuối mARN.-Kết thúc +Khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN (UAG) thì quá trình dịch mã hoàn tất. +Nhờ enzim đặc hiệu, axit amin mở đầu (Met) được cắt khỏi chuỗi pôlipeptit vừa tổng hợp. +Chuỗi pôlipeptit tiếp tục hình thành các cấu trúc bậc cao hơn, trở thành prôtêin có hoạt tính sinh học. +Trong quá trình dịch mã, mARN thường không gắn với từng ribôxôm riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm (gọi tắt là pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin. +Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền (và ảnh hưởng của môi trường) được thể hiện theo sơ đồ sau Chú ý: -Hiện tại Website đang trong giai đoạn chạy thử nghiệm (phát triển các chức năng mà chưa phát triển nội dung trên website). Mong các bạn đồng nghiệp và các em học sinh khi truy cập vào website bình luận "tế nhị-lịch sự". -Mọi góp ý và phản ánh về nội dung(đặc biệt là bản quyền-lấy đáp án-bài giải chi tiết các câu luyện tập), báo lỗi bài đăng, … bạn đọc để lại tại phần bình luận hoặc liên hệ theo số số điện thoại(Zalo): 0. 898. 707. 868 Trân trọng! Trong Sinh học, phiên mã là quá trình tổng hợp RNA từ mạch khuôn của gen. Trong quá trình này, trình tự các đêôxyribônuclêôtit ở mạch khuôn của gen (bản chất là DNA) được chuyển đổi (phiên) thành trình tự các ribônuclêôtit của RNA theo nguyên tắc bổ sung.[1][2][3] Thuật ngữ này dịch từ nguyên gốc tiếng Anh: transcription (phát âm IPA: /træn'skrɪpʃən/, tiếng Việt: t'ran-crip-sân), trước kia (khoảng trước 2004) ở Việt Nam dịch là sao mã, nay đã thống nhất toàn quốc dịch là phiên mã.[1][4][5] Vì có nhiều loại RNA khác nhau (như mRNA, tRNA, rRNA, snRNA, tmRNA v.v), nhưng chỉ có mRNA (RNA thông tin) là bản phiên mã dùng làm khuôn để dịch mã di truyền thành trình tự các amino acid trong chuỗi pôlypeptit, từ đó tạo ra sản phẩm quan trọng nhất là prôtêin, nên - theo nghĩa hẹp và thường dùng - thì phiên mã là quá trình tổng hợp mRNA. Quá trình này chỉ diễn ra khi có vai trò tham gia của các nhân tố phiên mã, trong có vai trò chủ chốt thuộc về enzym phiên mã,tạo thành nhóm enzym gọi là RNA-pôlymêraza. Quá trình phiên mã rất phức tạp, nhưng đã được nghiên cứu tường tận và hiểu biết chi tiết, nhất là ở đối tượng là trực khuẩn E. coli. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học đã thực hiện phiên mã ngoài tế bào sống, tức là phiên mã in vitro trong phòng thí nghiệm. Ở đó, quá trình phiên mã cần tối thiểu những thành phần sau.[6][7][8]
Ngoài ra, bắt buộc phải có:
Tổng quan về phiên mã và dịch mã.
Chuẩn bị: Hệ enzym tháo xoắn DNA (Tôpôizômêraza và Hêlicaza) gỡ xoắn và tách DNA khuôn ở đoạn có gen cần phiên. Sau đó phiên mã mới có thể tiến hành.
Vì sự "lắp ráp" các nguyên liệu là ribônuclêôtit tự do (A, U, G và X) vào mạch khuôn diễn ra theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X, T-A và X-G), nên bản phiên sẽ mang mã di truyền trực tiếp quy định vị trí mỗi amino acid theo đúng các bộ ba (codon) mà nó có.
• Phiên mã ở nhân sơ nói chung, chỉ cần một loại enzym RNA-pôlymeraza xúc tác, kể cả phiên ra mRNA hay tRNA hoặc rRNA. Nhưng ở nhân thực có nhiều loại enzim khác nhau cùng tham gia: mỗi loại RNA (mRNA, tRNA và rRNA) khi phiên mã được xúc tác bởi một loại RNA-pôlymeraza riêng.[2][4][5] • Do vi khuẩn (nhân sơ) không có màng nhân, nên bản phiên mã mRNA ngay cả khi chưa được tổng hợp xong đã có thể được làm khuôn dịch mã ngay, nghĩa là phiên mã và dịch mã coi như là có thể cùng lúc, do đó phiên mã xong thì có thể dịch mã cũng hoàn tất.[1][2][4] • Ngay sau khi RNA được tạo thành xong, thì ở nhân sơ, RNA này được sử dụng ngay trong tế bào. Nhưng ở nhân thực, thì chuỗi pôlyribônuclêôtit mới chỉ là phân tử RNA sơ khai, phải qua quá trình chế biến, thì mới tạo ra mRNA trưởng thành, rồi mRNA trưởng thành này đi qua lỗ trên màng nhân mà vào mạng lưới nội chất để làm khuôn dịch mã. Trong quá trình này, phân tử mRNA sơ khai phải được cắt bỏ các intrôn (không có cođon), rồi nối các êxôn (có các cođon) còn lại với nhau. Quá trình này gọi là chế biến hay xử lý RNA (RNA processing) khá phức tạp, không giới thiệu ở đây, mà trình bày chi tiết ở trang Phiên mã nhân thực (Eukaryotic transcription).
|
