Bài 2: Phiên mã và dịch mã

Bài 2: Phiên mã và dịch mã

Phiên mã

1.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 Mạch đơn xẻ 3 thuỳ, thuỳ giữa mang anticôđon. Đầu 3’ mang a.a Mang axit amin đến ribôxôm tham gia dịch mã
ARN Là 1 mạch pôlynuclêôtit dạng mạch đơn hoặc quấn lại như tARN Là thành phần cấu tạo ribôxôm


2.Cơ chế phiên mã

Khái niệm phiên mã
Phiên mã là quá trình truyền thông tin di truyền từ ADN mạch kép sang ARN mạch đơn
Trong nhân tế bào gen mang mật mã di truyền nhưng lại nằm cố định trên NST không thể di chuyển được. Để giúp gen làm nhiệm vụ truyền thông tin và điều khiển quá trình dịch mã phải nhờ đến một cấu trúc khác đó là mARN – bản sao của gen.
Sau khi mARN được tổng hợp xong sẽ di chuyển ra ngoài tế bào chất với vai trò là bản sao của gen để điều khiển quá trình dịch mã tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Đối tượng xảy ra phiên mã
  • ​Virut có vật chất di truyền là ADN mạch kép, vi khuẩn và sinh vật nhân thực
Nơi diễn ra quá trình phiên mã​​
  • Quá trình phiên mã diễn ra ở trong nhân tế bào, tại kì trung gian giữa hai lần phân bào, lúc NST tháo xoắn
Diễn biến quá trình phiên mã
Bước 1: ​Tháo xoắn ADN
Enzim ARNpolymeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ mach khuôn 3′-5′
Bước 2: Tổng hợp ARN
Enzim ARNpolymeraza trượt dọc theo mạch mã gốc 3′-5′ tổng hợp ARN theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X) cho đến khi gặp tín hiệu kết thúc
Bước 3: Giai đoạn kết thúc
Enzim ARNpolymeraza gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại và phân tử mARN vừa tổng hợp được giải phóng
Lưu ý
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 sơ khai được cắt bỏ các đoạn Intron và nối các doạn Exon lại với nhau thành mARN trưởng thành

3. Dịch mã

Khái niệm dịch mã

Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các axit amin trong chuỗi polipeptit của prôtêin
Để chuẩn bị cho quá trình dịch mã 2 đơn vị lớn – nhỏ của ribôxôm tiến đến mARN và liên kết với nhau qua mARN
Cơ chế dịch mã
  • Hoạt hoá 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
    • Sơ đồ hóa:
  • Tổng hợp chuỗi Polipeptit
  • Bước 1. Mở đầu
    • Đầu tiên tiểu phần bé của Riboxom tiếp xúc với mARN tại vị trí đặc hiệu có mã AUG
    • aa- tARN mang aa mở đầu metionin (ở sinh vật nhân thực), hoặc Foocminmetionin (ở sinh vật nhân sơ) tiến vào mARN bổ sung mã mở đầu theo NTBS (A-U, G-X)
    • Tiểu phần lớn của Riboxom liên kết với tiểu phần bé tạo thành Riboxom hoàn chỉnh
  • Bước 2. Kéo dài chuỗi Polipeptit
    • 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 trên mARN theo NTBS.
    • Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và aa1 (Met-aa1). Riboxom dịch chuyển đi 1 bộ 3 đồng thời tARN được giải phóng khỏi riboxom.
    • Tiếp theo, aa2-tARN lại tiến vào riboxom, quá trình cũng diễn ra như đối với aa1
    • Quá trình cứ tiếp tục tiếp diễn cho đến cuối phân tử mARN
  • Bước 3. Kết thúc
    • Khi Riboxom tiếp xúc với mã kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá trình dịch mã dừng lại
    • Riboxom tách khỏi mARN, giải phóng chuỗi polipeptit
    • aa mở đầu bị cắt khỏi chuỗi polipeptit tạo Pr có cấu trúc hoàn chỉnh