Phiên mã, Dịch mã

                                                                                 PHIÊN MÃ, DỊCH MÃ

I. Phiên mã: 
  1.Khái niệm: Là quá trình truyền thông tin di truyền trên mạch mã gốc của gen (ADN) sang mARN theo nguyên tắc bổ sung
   Quá trình xảy ra trong nhân, vào kì trung gian của quá trình phân bào.
  2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN:

                          

                                                                

  3.Cơ chế phiên mã:
    a. Thời điểm : xảy ra trước khi tế bào tổng hợp prôtêin.
    b. Thành phần tham gia: Các loại enzim, các loại nuclêôtit tự do (A, U, G, X), một mạch khuôn của phân tử AND.
    c. 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
- 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 hợp.
d. Kết quả : một đoạn phân tử ADN→ 1 phân tử ARN
e. Ý nghĩa : hình thành ARN trực tiếp tham gia vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng.

II. Dịch mã
    1. Khái niệm: Là quá trình chuyển mã di truyền chứa trong mARN thành trình tự các aa trong chuỗi polipeptit của prôtêin.        
    2. Cơ chế dịch mã:
        a. Vị trí: diễn ra trong tế bào chất của tế bào
        b. Diễn biến: 2 giai đoạn
 Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được  hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP
- aa + ATP  →   aa hoạt hoá   
- Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp a.a – tARN.
- aa hoạt hoá +  tARN     →   Phức hợp aa - tARN  
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 (UAA, UAG, UGA) 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.

c. 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).

   Trên mỗi phân tử mARN thường có một số ribôxôm hoạt động gọi là poliribôxôm. Như vậy mỗi phân tử mARN đựơc tổng hợp đựơc từ 1 đến nhiều chuỗi polipeptit cùng loại rồi tự huỷ.Ribôxôm có tuổi thọ lâu hơn và đa năng hơn.

4. Mối liên hệ ADN –mARN – Tính trạng.
   Thông tin di truyền trong ADN của mỗi tế bào được truyền đạt cho thế hệ tế bào con thông qua cơ chế nhân đôi
   Thông tin di truyền trong ADN được biểu hiện thành đặc điểm bên ngoài của cơ thể (tính trạng) thông qua các cơ chế phiên mã và dịch mã.
   Cơ chế của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử: