Phiên mã và dịch mã là gì
|
Phiên mã: Là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN. Quá trình phiên mã diễn ra ở trong nhân tế bào, tại kì trung gian giữa 2 lần phân bào, lúc NST tháo xoắn.
2. Cấu trúc và chức năng ARN Show - mARN:
- tARN:
- ARN:
3. Diễn biến quá trình phiên mã- Bước 1: Tháo xoắn ADN
- Bước 2: Tổng hợp ARN
- Bước 3: Giai đoạn kết thúc
Sơ đồ quá trình phiên mã - Lưu ý
aria-label="Advertisement" id="aswift_6_expand" style="background-color: transparent; border: none; box-sizing: border-box; display: inline-table; font-stretch: inherit; font-style: inherit; font-variant: inherit; font-weight: inherit; height: 0px; line-height: inherit; margin: 0px; padding: 0px; position: relative; vertical-align: baseline; visibility: visible; width: 650px;" tabindex="0" title="Advertisement"> 4. Cơ chế dịch mã- Hoạt hoá axit amin:
aa+ATP→aa - ATPE−−−−−→Hoạthóaphuchopaa - tARNaa+ATP→aa - ATP→HoạthóaEphuchopaa - tARN - Tổng hợp chuỗi Polipeptit:
Sơ đồ quá trình dịch mã + Bước 1: Mở đầu
+ Bước 2: Kéo dài chuỗi Polipeptit
+ Bước 3: Kết thúc
1. Khái niệm - Phiên mã là sự truyền thông tin từ ADN mạch kép sang ARN mạch đơn. Trong mỗi gen chỉ có 1 mạch được làm khuôn (mạch mã gốc) để tổng hợp nên phân tử ARN. - Ở sinh vật nhân thực, quá trình phiên mã xảy ra trong nhân tế bào vào kỳ trung gian lúc NST ở dạng chưa đóng xoắn (dãn xoắn). 2. Các loại ARN Phiên mã tạo ra các loại ARN: mARN, tARN, rARN. - mARN: mạch thẳng, làm khuôn để tổng hợp protein; sau khi tổng hợp protein xong, mARN thường được các enzim phân hủy. - tARN: có 1 bộ ba đối mã đặc hiệu (anticodon) có thể nhận ra và bắt bổ sung với codon tương ứng trên mARN; vận chuyển axit amin tới riboxom. - rARN: kết hợp với protein tạo nên riboxom; nơi tổng hợp protein. 3. Diễn biến quá trình phiên mã Quá trình phiên mã gồm 3 giai đoạn:
- Khởi đầu: Enzim ARN polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ mạch mã gốc có chiều 3’ → 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu. - Kéo dài: ARN polimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen để tổng hợp nên phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung (A - U, T – A, G – X và X - G) theo chiều 5’→ 3’. - Kết thúc: + Khi enzim di chuyển tới cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì nó dừng phiên mã và giải phóng phân tử mARN vừa được tổng hợp. + Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại. 4. Điểm khác biệt về phiên mã ở sinh vật nhân sơ và nhân thực - Ở tế bào nhân sơ, mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp protein. - Ở tế bào nhân thực, mARN sau phiên mã là mARN sơ khai gồm các exon và intron. Các intron được một loại enzim đặc hiệu cắt bỏ các đoạn intron để tạo nên mARN trưởng thành chỉ chứa toàn exon tham gia quá trình dịch mã → mARN trưởng thành ngắn hơn mARN sơ khai. II. Cơ chế dịch mã 1. Khái niệm Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit của protein. 2. Diễn biến của cơ chế dịch mã a. Hoạt hóa axit amin Trong tế bào chất nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các axit amin đựơc hoạt hoá và gắn với tARN tương ứng tạo nên phức hợp aa- tARN. b. Dịch mã và hình thành chuỗi polypeptit
- Mở đầu: + Tiểu đơn vị bé của ribôxôm đến tiếp xúc với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu. Vị trí này nằm gần codon mở đầu. + Bộ ba đối mã (trên tARN) của phức hợp mở đầu fMet-tARN (ở sinh vật nhân thực là mêtiônin (Met-tARN)) bổ sung chính xác với codon mở đầu (AUG) trên mARN. + Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp tạo ribôxôm hoàn chỉnh sẵn sàng tổng hợp chuỗi polypeptit. - Kéo dài: + tARN mang axit amin thứ nhất (aa1-tARN) tới vị trí bên cạnh, anticodon của nó phải khớp bổ sung với codon của axit amin thứ nhất ngay sau codon mở đầu trên mARN. Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất (fMet-aa1). + Ribôxôm dịch chuyển đi 1 bộ ba trên mARN, đồng thời tARN (đã mất axit amin mở đầu) rời khỏi ribôxôm. + Tiếp theo, tARN mang axit amin thứ hai (aa2-tARN) tiến vào ribôxôm, anticodon của nó phải khớp bổ sung với codon của axit amin thứ hai trên mARN. Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin thứ nhất với axit amin thứ hai (aa1-aa2). Sự dịch chuyển của riboxom lại tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN. - Kết thúc: + Quá trình dịch mã cứ tiếp diễn cho đến khi gặp cođon kết thúc trên mARN (UAG, UGA, UAA) thì quá trình dịch mã hoàn tất. + Ribôxôm tách khỏi mARN và chuỗi polypeptit cấu trúc bậc một được giải phóng, đồng thời axit amin mở đầu (fMet) tách khỏi chuỗi polypeptit vừa tổng hợp → hình thành nên phân tử prôtêin hoàn chỉnh. 3. Pôliribôxôm
- Trên mỗi phân tử mARN thường có một số ribôxôm cùng hoạt động được gọi là pôliribôxôm (hay pôlyxôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp protein. - Các ribôxôm cùng trượt qua trên mARN sẽ tạo nên nhiều chuỗi polipeptit giống nhau. - Các ribôxôm được sử dụng qua vài thế hệ của tế bào và có thể tham gia vào tổng hợp bất cứ loại protein nào. 4. Mối liên hệ ADN-mARN-prôtêin-tính trạng - Thông tin di truyền trong ADN còn được biểu hiện thành tính trạng của cơ thể thông qua quá trình phiên mã từ ADN sang mARN, rồi dịch mã từ mARN sang protein và từ protein biểu biện thành tính trạng.
|
