BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ

I. Phiên mã

1. Khái niệm:

Phiên mã là quá trình tổng hợp ARN trên mạch khuôn ADN

2. Cơ chế phiên mã:

a. Thành phần tham gia:

–         ADN khuôn

–          Enzim phiên mã ARN pôlimeraza.

–         Các nuclêôtit tự do

–         ATP

b. Nguyên tắc:

– Bổ sung

– Chiều tổng hợp mARN là chiều 5’-3’.

c. Diễn biến:

Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARN-pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu của genà gen tháo xoắn và tách 2 mạch đơn, ARN-pôlimeraza di chuyển dọc theo mạch khuôn giúp cho các ribônucleôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nu trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A- U, G – X) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5’- 3’

–  Đối với sinh vật nhân thực khi toàn bộ gen được phiên mã thì mARN sơ khai được cắt bỏ intron và nối các exon với nhau thành mARN trưởng thành.

3. Cấu trúc và chức năng của  các loại ARN:

Các loại ARN	Cấu trúc	Chức năng
mARN	– Gồm 1 mạch polynuclêôtit, mạch thẳng.- Đầu 5’ có trình tự nuclêôit đặc hiệu (không đuợc dịch mã) gần codon mở đầu để ribôxôm nhận biết và gắn vào.	Mang thông tin di truyền  cấu trúc chuỗi pôlypeptit.
tARN	– 3 thuỳ, thuỳ giữa mang anticôđon. Đầu 3’ mang a.a	Mang axit amin đến ribôxôm tham gia dịch mã.
rARN	1 mạch pôlynuclêôtit dạng mạch đơn hoặc quấn lại như tARN	Là thành phần cấu tạo ribôxôm.

II. Dịch mã

1. Khái niệm:

Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi pôlipeptit.

2. Cơ chế:

a. Hoạt hóa axit amin:

Nhờ các enzim đặc hiệu và năng lượng ATP, các aa được hoạt hóa và gắn với tARN tương ứng tạo thành phức hợp aa-tARN.

b. Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:

• Diễn biến: Gồm 3 giai đoạn

-Giai đoạn mở đầu:

tARN mang axit amin mở đầu mêtiônin gắn vào vị trí bộ 3 mở đầu, bộ 3 đối mã (UAX) trên tARN sẽ khớp với bộ 3 mở đầu (AUG) trên mARN theo NTBS.

-Giai đoạn kéo dài chuỗi pôlipeptit:

+ Tiếp theo, aa1-tARN gắn vào vị trí bên cạnh, bộ 3 đối mã của nó cũng khớp với bộ 3 của axit amin thứ nhất theo NTBS.
+ Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và aa1 (Met-aa1). Ribôsôme dịch chuyển đi 1 bộ 3 đồng thời tARN được giải phóng khỏi ribôsôme.
+ Tiếp theo aa2-tARN lại tiến vào ribôsôme, quá trình cũng diễn ra như đối với aa1.

– Giai đoạn kết thúc chuỗi pôlipeptit:

+ Quá trình dịch mã cứ tiếp tục diễn ra cho đến khi gặp 1 trong 3 bộ 3 kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dừng lại. Ribôsôme tách khỏi mARN, giải phóng chuỗi pôlipeptit. Sau đó Met cũng được tách khỏi chuỗi pôlipeptit, chuỗi pôlipeptit hoàn chỉnh được hình thành.

*Axit amin mở đầu ở sinh vật nhân sơ là fMet, ở sinh vật nhân thực là Met.

* Pôliribôxôm:

– Khái niệm: Trên mỗi phân tử mARN, thường có nhiều ribôxôm hoạt động cùng lúc tạo thành pôliribôxôm.

– Ý nghĩa: Mỗi phân tử mARN có thể tổng hợp nhiều chuỗi pôlipeptit cùng lúc.

III. Mối liên hệ giữa ADN-mARN-prôtêin-tính trạng:

– Thông tin di truyền trong ADN của mỗi tế bào được truyền đạt cho thế hệ tế bào con thông qua cơ chế nhân đôi.

– Thông tin di truyền trong ADN được biểu hiện thành đặc điểm bên ngoài của cơ thể ( tính trạng) thông qua các cơ chế phiên mã và dịch mã.