Bài 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ

I. PHIÊN MÃ

- Là tổng hợp ARN.

- Dựa trên khuôn là mạch gốc của ADN (3’ - 5’).

 

1. CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA CÁC LOẠI ARN

TÊN LOẠI ARN CẤU TRÚC CHỨC NĂNG

mARM

(Chiếm 5 – 10% hàm lượng ARN trong tế bào.)

- Một mạch thẳng.

- Ở đầu 5’ của phân tử mARN có 1 trình tự nuclêôtit

  đặc hiệu nằm gần côđon mở đầu để ribôxôm nhận

  biết và gắn vào.

  • Truyền đạt thông tin di truyền từ ADN tới prôtêin.
  • Làm khuôn để tổng hợp prôtêin ở ribôxôm.

tARN

(Chiếm 10 – 20% hàm lượng ARN trong tế bào)

- Một mạch, có đầu cuộn lại => Thùy tròn.

- Mỗi phân tử ADN đều có 1 bộ ba đối mã

  (anticôđon) có thể nhận ra và liên kết bổ  sung với

  côđon trên mARN (A - U; G - X).

- Đầu 3’ gắn với a.a

Mang a.a tới ribôxôm và tham gia dịch mã:

Từ trình tự ribônu trên mARN

 =>  Trình tự a.a trên chuỗi polipeptit

rARN

(Chiếm 70 – 85% hàm lượng ARN trong tế bào)

- Một mạch, có liên kết bổ sung.

- Ribôxôm có hai tiểu đơn vị tồn tại riêng rẽ trong tế

  bào chất.

- Khi tổng hợp prôtêin, hai tiểu đơn vị liên kết với

  nhau tạo thành ribôxôm hoạt động chức năng.

rARN + prôtêin ribôxôm

(Nơi tổng hợp prôtêin)

2. CƠ CHẾ PHIÊN MÃ

- Thời điểm: trong nhân tế bào (trước khi tế bào tổng hợp prôtêin)

- Trước hết enzim ARN – polimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc theo chiều 3’ - 5’.

- ARN – polimeraza trượt dọc theo mã gốc có chiều 3’ - 5’ để tổng hợp mARN theo nhiều 5’ - 3’ theo nguyên tắc bổ sung (A–U,T–A,G–X,X-G).

- Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc thì dừng phiên mã, giải phóng ARN.

- Vùng nào vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn xoắn lại ngay

- Trong đó:

     TB nhân sơ: mARN_TRỰC TIẾP tổng hợp protein.

     TB nhân thực: mARN_Cắt bỏ intron, nối exon mARN trưởng thành  qua lỗ màng nhân ra tế bào chất tổng hợp protein.

3. KẾT QUẢ

Hình thành 1 phân tử ARN từ mạch khuôn ADN.

4. Ý NGHĨA

Hình thành ARN trực tiếp tham gia vào quá trình dịch mã.

II. DỊCH MÃ

- Là quá trình tổng hợp prôtêin (chuỗi polipeptit).

- Gồm 2 giai đoạn:

     Hoạt hóa axit amin: nhờ enzim và ATP các a.a gắn với tARN tạo nên phức hợp aa – tARN.

     Tổng hợp chuỗi polipeptit: Gồm 3 giai đoạn:

- Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN.

- tARN mang axit mở đầu đến ribôxôm

- Sau đó tiểu đơn vị lớn gắn với mARN tạo ribôxôm hoàn chỉnh.

- tARN mang axit1 đến vị trí bên cạnh (aa1 – tARN), anticôđon của nó gắn bổ sung với côđon của aa1 trên mARN. Tạo liên kêt peptit giữa a.a mở đầu với aa1.

- Ribôxôm dịch chuyển một bộ ba sang côđon kế tiếp trên mARN, (aa2 – tARN) tiến vào ribôxôm, anticôđon của nó gắn bổ sung với côđon aa2 trên mARN, liên kết peptit giữa aa1 và aa2 được hình thành.

- Cứ thế, riboxom lại di chuyển tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.

- Khi ribôxôm tiếp xúc với 1 trong 3 mã kết thúc trên mARN (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã hoàn tất.

- Nhờ enzim, a.a mở đầu (mêtionin hoặc foocmin mêtionin) cắt khỏi chuỗi polipeptit.

- Trong dịch mã, mARN gắn đồng thời với 1 nhóm ribôxôm gọi là pôliribôxôm (pôlixôm), giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin cùng loại.

 

TÓM LẠI

- mARN được sử dụng để tổng hợp vài chục chuỗi pôlipeptit CÙNG LOẠI rồi tự hủy, còn ribôxôm được sử dụng nhiều lần.

- Trong quá trình dịch mã, mARN thường không gắn với từng ribôxôm riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm riboxom gọi là pôliribôxôm (pôlixôm).

tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.

MỐI LIÊN HỆ GIỮA ADN – mARN – Protein – Tính trạng.

- Thông tin di truyền trong ADN được truyền đạt cho thế hệ sau nhờ cơ chế nhân đôi ADN.

- Thông tin di truyền trong ADN được biểu hiện thành tính trạng của cơ thể thông qua các cơ chế phiên mã và dịch mã.