Lý thuyết về gen và mã di truyền

I. GEN

Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay ARN.

Từ định nghĩa gen ta thấy: Gen có bản chất là ADN, trên một phân tử ADN chứa rất nhiều gen.

1. Cấu trúc chung của gen cấu trúc

Mỗi gen cấu tạo bởi các đơn phân A, T, G, X; có hai mạch polinucleotit, nhưng chỉ có mạch gốc (3' → 5') mang thông tin mã hóa cho các axit amin, mạch còn lại được gọi là mạch bổ sung.

Mỗi gen mã hóa prôtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit:

Vùng điều hòa: nằm ở đầu 3’của gen, mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và chứa trình tự nucleotit kiểm soát, điều hòa quá trình phiên mã.
Vùng mã hoá: gồm các đoạn gen cấu trúc mang thông tin mã hóa các axit amin.
Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5' của mạch mã gốc mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

2. Phân biệt gen ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực

Gen ở SVNS và SVNT đều có cấu tạo 3 phần như nhau nhưng chúng phân biệt với nhau bởi cấu tạo vùng mã hóa:

Vùng mã hóa liên tục (gen không phân mảnh): có ở sinh vật nhân sơ.
Vùng mã hóa không liên tục (gen phân mảnh): có ở sinh vật nhân thực. Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục, các đoạn mã hóa axit amin (exon) và không mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau.

II. MÃ DI TRUYỀN

1. Khái niệm

Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nucleotit trong gen (trong mạch khuôn) quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin.

Mã di truyền là mã bộ ba được đọc trên cả ADN và mARN (cứ ba nucleotit đứng liền nhau thì mã hóa cho một axit amin).

Ví dụ: mã gốc là 3’-TAX-5’→ mã sao (codon) là: 5’-AUG-3’ → mã đối mã (anticodon) là UAX – Met.

2. Đặc điểm của mã di truyền

Mã di truyền là mã bộ ba, có tính phổ biến, tính đặc hiệu và tính thoái hóa.

Bằng thực nghiệm các nhà khoa học đã xác định được chính xác có 64 bộ ba.Trong đó:

61 bộ ba mã hóa cho 20 axit amin.
3 bộ ba không mã hóa cho axit amin nào được gọi là bộ ba kết thúc. Trong quá trình dịch mã khi riboxom tiếp xúc với các bộ ba kết thúc thì các tiểu phần của riboxom tách nhau ra và quá trình dịch mã kết thúc.