I. Gen
1. Khái niệm
Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá 1 chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN.
Ví dụ: Gen
hemôglôbin anpha (Hb α) là gen mã hóa chuỗi pôlipeptit α góp phần tạo
nên phân tử phân tử Hb trong tế bào hồng cầu; gen tARN mã hóa phân tử
tARN ...
|
2. Cấu trúc chung của gen cấu trúc
Cấu trúc chung của gen cấu trúc bao gồm 3 vùng theo thứ tự:
vùng điều hoà -> vùng mã hoá -> vùng kết thúc.
|
II. Mã di truyền
1. Khái niệm
Trên gen cấu trúc cứ 3 nuclêôtit đứng liền nhau mã hoá cho một axit amin tạo nên mã di truyềngọi là bộ ba mã hoá (triplet)- .
2. Đặc điểm của mã di truyền
21. Là mã bộ ba: Một bộ ba là một mã di truyền (1 codon)
2.2. Có tính đặc hiệu: một bộ ba chỉ mã hoá một loại axit amin.
2.3. Có tính thoái hoá: nhiều bộ ba khác nhau cùng mã hoá cho một loại axit amin, trừ AUG và UGG.
2.4. Có tính phổ biến: tất cả các loài đều có chung một bộ mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ, phản ánh tính thống nhất của sinh giới.
2.5. Có tính liên tục: mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định, theo từng bộ ba (không gối lên nhau).
3. Giải thích mã di truyền là mã bộ ba
3.1. Lý luận
- Có 4 loại nuclêôtit tạo nên phân tử ADN (A,T,G,X);
- Có trên 20 loại aaxit amin tạo nên prôtêin;
- Nếu 1 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 41 = 4 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa;
- Nếu 2 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 42 = 16 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa;
- Nếu 4 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 44 = 256 tổ hợp, quá nhiều để mã hóa 20 aa;
- Vậy 3 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 43 = 64 tổ hợp, là đủ mã hóa 20 aa.
3.2. Thực nghiệm
- Năm 1966, 64 bộ ba trên mARN (codon) tương ứng 64 bộ ba trên ADN (Triplet) đã được giải mã.
- Có 64 bộ ba, trong đó 3 bộ 3 không mã hóa aa mà làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã (UAA, UAG, UGA), 1 bộ 3 vừa làm nhiệm vụ mở đầu, vừa làm nhiệm vụ mã hóa aa Metionin(AUG).
|
|
1. Thời điểm, Vị trí diễn ra
Kì trung gian, giữa 2 lần phân bào (Pha S của chu kì tế bào).
Diễn ra trong nhân tế bào.
- Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T, G liên kết với X
- Nguyên tắc bán bảo tồn: Phân tử ADN con đước tạo ra có một mạch của ADN ban đầu, một mạch mới.
- Nguyên tắc nửa gián đoạn: Enzym ADN-polimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’- 3’, cấu trúc của phân tử ADN là đối song song vì vậy:
Đối với mạch mã gốc 3’ - 5’ thì ADN - polimeraza tổng hợp mạch bổ sung liên tục theo chiều 5’-3’.
Đối
với mạch bổ sung 5’ - 3’, tổng hợp ngắt quãng với các đoạn ngắn Okazaki
theo chiều 5’ - 3’ (ngược với chiều phát triển của chạc tái bản). Sau
đó các đoạn ngắn này được nối lại nhờ ADN- ligaza để cho ra mạch ra
chậm.
3. Diễn biến: Gồm 3 bước:
Bước 1 : Tháo xoắn phân tử ADN
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN tách nhau dần tạo nên chạc tái bản (hình chữ Y) và để lộ ra 2 mạch khuôn.
Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới
Enzym ADN pôlimerara xúc
tác hình thành mạch đơn mới theo chiều 5’ - 3’ (ngược chiều với mạch
làm khuôn). Các nuclêôtit của môi trường nội bào liên kết với nuclêôtit
của mạch làm khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – X).
Trên mạch khuôn 3’ - 5’ mạch mới được tổng liên tục.
Trên mạch 5’ - 3’ mạch mới được tổng hợp gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn Okazaki)
Nguyên nhân một mạch tổng hợp gián đoạn: Vì
enzym xúc tác quá trình tự nhân đôi của ADN chỉ gắn vào đầu 3’ của
chuỗi pôlinuclêôtít ADN mẹ và mạch pôlinuclêôtit chứa ADN con kéo dài
theo chiều 5’ - 3’) sau đó các đoạn Okazaki được nối lại với nhau nhờ enzim nối Ligaza.
Bước 3: Tạo hai phân tử ADN con
Các
mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn đến đó tạo thành phân tử
ADN con, trong đó một mạch mới được tổng hợp còn mạch kia là của ADN ban
đầu(nguyên tắc bán bảo tồn).
4. Ý nghĩa
Đảm bảo quá trình truyền đạt thông tin di truyền được nguyên vẹn.
Bằng thực nghiệm, có thể nhân bản ADN thành vô số bản sao trong thời gian ngắn.
|
Xem phim minh họa quá trình nhân đôi ADN
Gen là 1 đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hoá 1 chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN.
Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin.
Quá trình nhân đôi ADN diễn ra theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn. Nhờ đó, hai phân tử con được tạo ra hoàn toàn giống nhau và giống với phân tử ADN me.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét