1. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN
|
Loại ARN
|
Cấu trúc
|
Chức năng
|
|
mARN
|
- Mạch
thẳng.
- Đầu
5' có trình tự nuclêôtit đặc hiệu để ribôxôm nhận biết, gắn vào.
|
- Làm
khuôn cho quá trình dịch mã ở ribôxôm.
- Sau
khi tổng hợp prôtêin, mARN thường được các enzym phân hủy
|
|
tARN
|
Có
nhiều loại tARN, mỗi phân tử tARN đều có 1 bộ ba đối mã (anticôdon) và 1 đầu để
liên kết với axit amin tương ứng.
- Một
đầu mang bộ ba đối mã (Anti codon); một đầu gắn với axit amin
|
Vận
chuyển axit amin tới ribôxôm để tham gia tổng hợp chuỗi pôlipeptit.
- Nhận
biết bộ ba trên mARN theo nguyên tắc bổ sung.
|
|
rARN
|
Gồm 2
tiểu đơn vị kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm.
|
Là nơi
diễn ra tổng hợp chuỗi pôlipeptit.
|
tARN
Ribôxôm
a. Vị trí
- Diễn ra trong nhân tế bào (hoặc vùng nhân)
b. Diễn biến
- Bước 1. Khởi đầu: Enzym
ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều
3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
- Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN: Enzym
ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và các nuclêôtit
trong môi trường nội bào liên kết với các nucluotit trên mạch gốc theo nguyên tắc
bổ sung:
U môi trường liên kết với A trên mạch gốc của gen
A môi trường liên kết với T trên mạch gốc của gen
X môi trường liên kết với G trên mạch gốc của gen
G môi trường liên kết với X trên mạch gốc của gen
- Bước 3. Kết thúc Khi Enzym di chuyển
đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử
ARN: được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng
xoắn ngay lại.
Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp
làm khuôn tổng hợp prôtêin.
Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã được cắt bỏ các
đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế
bào chất làm khuôn tổng
II. Dịch mã (Tổng hợp prôtêin)
1. Vị trí: diễn ra trong tế bào
chất của tế bào
2. Diễn biến: 2 giai đoạn
2.1. Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Nhờ các enzim đặc hiệu và ATP mỗi
axit amin được hoạt hoá và gắn với tARN tương ứng tạo axit amin - tARN (aa-
tARN).
Axit amin + ATP + tARN aa – tARN.
2.2. Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit (3 bước)
Bước 1. Mở đầu
+ Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận
biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).
+ aamở đầu -
tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó - UAX- khớp với mã mở đầu - AUG - trên
mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.
Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit
+ aa1 - tARN tiến
vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ
sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit amin mở đầu với axit amin
thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận chuyển
axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với
bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa
axit amin thứ hai và axit amin thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận chuyển
axit amin mở đầu được giải phóng.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ
ba kết thúc của phân tử mARN. Như vậy, chuỗi pôlipeptit liên tục được kéo dài.
.- Bước 3. Kết thúc
- Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì quá
trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu
loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.
Trong dịch mã,
mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm
ribôxôm (pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng hiệu suất tổng hợp prôtêin.
Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền:
- Vật liệu di truyền (ADN) truyền cho đời sau qua cơ chế
tự nhân đôi.
- Thông tin di truyền được biểu hiện thành tính trạng của
cơ thể thông qua cơ chế phiên mã (ADN -> ARN) và dịch mã (ARN -> prôtêin)
Kết luận
- Phiên mã: Thông tin di truyền trên mạch mã gốc của
gen được phiên mã thành phân tử mARN theo nguyên tắc bổ sung.
- Dịch mã: Là quá trình tổng hợp prôtêin, trong đó các
tARN mang axit amin tương ứng đặt đúng vị trí trên mARN trong ribôxôm để tổng hợp
nên chuỗi pôlipeptit.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét