Arn, phiên mã & dịch mã

www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 1 ARN, PHIÊN MÃ & DỊCH MÃ I. Cấu tạo và chức năng của ARN 1. Cấu tạo chung Là đại phân tử, khối lượng, kích thước lớn (nhưng nhỏ hơn ADN) Đa phân tử: gồm nhiều đơn phân (ít hơn so với ADN) Đơn phân: nucleotit – H3PO4 - Đường Riboza (C5H10O5) - Bazo nitric trong 4 loại: A (Adenin) U (Uraixin) G (Guanin) X (Xitozin) ARN có cấu trúc một mạch gồm các nucleotit liên kết với nhau bằng mỗi liên kết hóa trị nên chuỗi polinucleotit có chiều 5’-3’ 3 loại ARN khác nhau về chức năng và cấu trúc đặc trưng 2. Chức năng của các loại ARN m ARN: ARN thông tin tARN: ARN vận chuyển rARN: ARN riboxom a, mARN - mạch thẳng là bản sao thông tin di truyền từ ADN trong nhân chức năng: - truyền thông tin từ nhân ra tế bào chất - làm khuôn để riboxom trượt trong dịch mã www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 2 5’ 3’ A U G U A A (UAG hoặc UAG) Bộ ba mở đầu Bộ ba kết thúc b, tARN - Cấu tạo gồm các thùy tròn mang bộ ba đối mã - Tận cùng là bộ ba 5’XXA3’ - Đối diện đầu gắn aa là thùy tròn mang bộ ba đối mã để khớp bổ xung với bộ ba trên mARN Chức năng - Vận chuyển â tới nơi dịch mã (riboxom) - Là một “người phiên dịch” dịch trình tự nucleotit trên mARN (mã di truyền) tạo nên trình tự các aa trên chuỗi polipeptit - Nhờ bộ ba đối mã đặc hiệu để nhận ra và bổ xung với bộ ba trên mARN theo NTBS c, ARN riboxom - Cấu tạo một mạch nhưng có những đoạn xoắn kép - ARN riboxom liên kết với protein hình thành riboxom - Riboxom cấu tạo gồm hai tiểu phần lớn và bé khi có mARN từ nhân đi vào tế bào chất thì 2 tiểu phần này gắn với nhau tạo riboxom hoàn chỉnh II. Phiên mã 1. Khái niệm - Là quá trình tổng hợp ARN dựa trên mạch khuôn ADN 2. Thời điểm và vị trí Xảy ra trong nhân tế bào ở kỳ trung gian 3. Cơ chế phiên mã - Enzim ARN- polimelaza vừa tháo xoắn vừa tổng hợp mạch mới - Chỉ có mạch khuôn gọi là mạch gốc chiều 3’-5’ www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 3 - Chiều mạch ARN mới: 5’-3’ Nguyên tắc tổng hợp - Các nucleotit nội bào liên kết với nucleotit trên mạch khuôn theo NTBS Kết quả: Một lần phiên mã từ một gen tạo ra một phân tử ARN có trình tự bổ xung ứng với mạch khuôn 3’-5’ của gen, và có trình tự giống hệt mạch kia chỉ khác thay T=U Mạch BS 5’T A X G A T G X A T X G X A 3’ Mạch gốc 3’A T G X T A X G T A G X G T 5’ Mạch ARN 5’U A X G A U G X A U X G X A 3’ Phân tử ARN có chiều dài bằng chiều dài của gen Số lượng nu bằng một mạch của gen=N/2 * Chú ý - Cơ chế tổng hợp 3 loại ARN là giống nhau, chỉ khác nhau ở chỗ sau khi được tạo thành thì tùy chức năng mà mạch ARN tiếp tục xoắn lại thành cấu trúc đặc trưng - ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực thì quá trình phiên mã về cơ bản là giông nhau, tuy chỉ có một điểm khác biệt đó là: Ở sinh vật nhân sơ: mARN được tạo thành ngay lập tức tham gia tổng hợp protein Ở sinh vật nhân thực kết quả phiên mã chỉ tạo ra mARN sơ khai gồm có cả đoạn Exon và Intron. Nhờ enzim đặc hiệu cắt bỏ các đoạn Intron rồi nối các đoạn Exon lại tạo mARN trưởng thành, sau đó mới qua màng nhân vào tế bào chất làm nhiệm vụ Khi nối các đoạn Exon lại có thể tạo ra nhiều loại mARN khác nhau do các đoạn Exon sắp xếp theo các cách khác nhau. www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 4 III. Dịch mã Dịch mã là quá trình tổng hợp protein 1. Vị trí Xảy ra ở tế bào chất, tại bào quan riboxom 2. Thành phần tham gia - Thời điểm: Khi tế bào có nhu cầu tổng hợp một loại protein nào đoa - Nguồn thông tin: mARN chứa các mã di truyền dưới dạng bản sao - Nguồn nguyên liệu: axitamin - Người dịch mã: tARN - Nơi tổng hợp: riboxom - Xúc tác: ATP, enzin 3. Diễn biến quá trình dịch mã Gồm hai giai đoạn: - hoạt hóa aa - tổng hợp chuỗi polipeptit a, Hoạt hóa aa Axitamin tự do trong tế bào chất dưới tác dụng của enzim đặc hiệu và ATP tạo thành axit amin hoạt hóa Enzim đặc hiệu tARN Aa tự do aa hoạt hóa phức hợp aa-tARN ATP ATP Sau khi axit amin được gắn với tARN sẵn sang đi vào riboxom tiến hành dịch mã www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 5 b, Tổng hợp chuỗi polipeptit 3 giai đoạn: -mở đầu chuỗi -kéo dài chuỗi -kết thúc chuỗi * Mở đầu chuỗi - Đơn vị bé của riboxom gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu gắn bộ ba mở đầu (AUG) - tARN vận chuyển axit amin mở đầu tiến vào riboxom Bộ ba đối mã UAX của tARN bổ sung với mã mở đầu AUG trên m ARN. Khi đó axit amin mở đầu (Met) được đặt ở vị trí mở đầu chuỗi polipeptit Như vậy mã mở đầu AUG đã được dịch thành axit amin mở đầu Met - Đơn vị lớn của riboxom gắn với đơn vị bé của riboxom tạo thành riboxom hoàn chỉnh * Kéo dài chuỗi Mỗi 1 mã trên ARN được dịch thành1 axit amin theo trình tự sau - tARN mang axit amin tiếp theo tới riboxom cạnh axit amin mở đầu - anticodon khớp với codon trên m ARN theo NTBS A-U, G-X và ngược lại. khi ấy axit amin được đặt đúng vào vị trí tương ứng với codon - Hình thành hai liên kết peptit giữa 2 axit amin kế tiếp nhau nhờ enzim đặc hiệu - Riboxom di chuyển 1 bộ ba trên mARN theo chiều 5’-3’ - Cứ theo trình tự trên mà chuỗi polipeptit được kéo dài cho đến khi riboxom di chuyển tới bộ ba kết thúc thì chuỗi polipeptit có dạng: aamđ-aa1-aa2-aa3--aan-tARN * Kết thúc chuỗi polipeptit - Khi riboxom tiếp xúc với mã kết thúc trên mARN thì quá trình dịch mã kết thúc - Chuỗi polipeptit được giải phóng và cắt axit amin mở đầu nhờ enzim đặc hiệu tạo chuỗi polipeptit hoàn chỉnh để tham gia thực hiện các chức năng sinh học - Riboxom tách thành 2 tiểu phần, mARN bị enzim phân giải www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 6 4. Kết quả 1 riboxom dịch chuyển trên mARN giải phóng 1 chuỗi polipeptit Thường có 1 polixom cùng trượt trên 1 phân tử mARN tạo nhiều chuỗi polipeptit cùng loại làm tang hiệu suất tổng hợp protein. CÔNG THỨC LIÊN QUAN I. ARN và phiên mã 1. Số nu ARN RN= 𝑁 2 =Am+Um+Gm+Xm 2. Khối lượng MRN= 𝑁 2 .300 3. Chiều dài L= 𝑁 2 .3,4 4. Liên kết hóa trị: 𝑵 𝟐 -1 5. Số loại nu và % từng loại Am+Um=A=T (%Am+%Gm)/2=%A=%T Gm+Xm=G=X (%Gm+%Xm)/2=%G=%X 6. Xác định số lần phiên mã và số lượng nu từng loại của ARN - Biết được mạch khuôn của gen -Biết được tổng số nu của loại nào đó trong các mARN tạo thành www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation Page | 7 Nếu một gen phiên mã x lần x phân tử mARN Nếu gen có N nu thì khi trải qua phiên mã x lần cần x. N/2 nu cần cung cấp cho mARN Gỉa sử mạch 1: A1=Um, T1=Am, G1=Xm, X1=Gm Nếu gen phiên mã x lần số nu mỗi loại cần cung cấp là: ∑Am=x. Am ∑Xm=x. Xm ∑Gm=x.Gm ∑Um=x. Um II. Công thức về protein và dịch mã 1. Khối lượng protein M=số aa. 110 (đvC)=( 𝑁 6 -2).110 (đvC) 2. Chiều dài của protetin Lpr=( 𝑁 6 - 2).3,4 3. Số aa trong chuỗi polipeptit chưa hoàn chỉnh 𝑵 𝟔 -1 Số aa trong chuỗ polipeptit hoàn chỉnh 𝑁 6 -2 4. Số lk peptit= số phân tử nước được giải phóng 𝑁 6 - 3 Số lượt t ARN tham gia dịch mã 𝑁 6 -1