Quá trình tổng hợp protein Hỗ trợ và Tải tài liệu miễn phí 24/7 tại đây: https://link1s.com/yHqvN

CHÖÔNG IX SINH TOÅNG HÔÏP PROTEIN (The protein biosynthesis) CHƯƠNG IX SINH TỔNG HP PROTEIN I. Học thuyết trung tâm II. Phiên mã (Transcription) III. Các RNA IV. Dòch mã (Translation) V. Các biến đổi sau dòch mã và sự di chuyển về mục tiêu VI. Các đột biến gen VII. Dòng thông tin I. HỌC THUYẾT TRUNG TÂM (CENTRAL DOGMA). 1. Gen kiểm tra các phản ứng sinh hóa. a. Sai hỏng trao đổi chất bẩm sinh. Vào năm 1908, trên cơ sở nghiên cứu các bệnh do sai hỏng trao đổi chất bẩm sinh (inborn errors of metabolism) bác só A.Garrod, người Anh lần đầu tiên nêu lên quan điểm rằng sai hỏng của gen dẫn dẫn đến sai hỏng phản ứng sinh hóa. Sai hoûng trao ñoåi chaát baåm sinh trong chu trình phenylalanin e • Bệnh được phát hiện đầu tiên là ancaptonuria, người bệnh có nước tiểu bò tích tụ nhiều acid homogentisic chất này bò đen lại khi gặp không khí nên nước tiểu màu đen. Bệnh có sự di truyền do một gen lặn. Năm 1914 phát hiện thêm ở người bò bệnh này thiếu hoạt tính enzyme oxydase của acid homogentisic. Đến nay chu trình phenylalanine được tìm ra và các sai hỏng gây bệnh di truyền biết được như sau: • Mỗi bệnh trên đây liên quan đến sai hỏng của một phản ứng sinh học do hậu quả của một enzyme bò mất hoạt tính và sự di truyền của mỗi bệnh đều do một gen lặn. Thường enzyme mất hoạt tính làm chất phản ứng bò tích tụ lại nên dư thừa. b. Giả thuyết 1 gen-1 enzyme. • Năm 1941 G.Beadle và Tatum đã sử dụng mốc vàng bánh mì Neurospora crassa để chứng minh gen kiểm tra các phản ứng sinh hóa. Loài hoang dại của mốc này mọc được trên môi trường tối thiểu gồm nước, muối khoáng (NPK), glucose và biotin, vì từ các chất đơn giản này sợi nấm mốc tổng hợp được tất cả các chất phức tạp khác cần thiết cho sự sống như các amino acid, các nucleotide, đường và lipid • Dùng các tia phóng xạ và tử ngoại có thể gây tạo ra các đột biến sinh hóa mất khả năng tổng hợp chất này hay chất nọ và được gọi là các đột biến khuyết dưỡng (auxotroph). Các đột biến này chỉ mọc được trên môi trường tối thiểu khi có thêm vào chất mà đột biến không tổng hợp được. Ví dụ các đột biến mất khả năng tổng hợp amino acid arginine được ký hiệu arg- không mọc được trên môi trường tối thiểu vì tự nó không tổng hợp được chất này; nhưng chúng mọc được khi có thêm vào arginine. • Các đột biến khuyết dưỡng này đa số có sự di truyền của một gen. Từ kết quả nghiên cứu của mình, Beadle và Tatum nêu ra giả thuyết 1 gen - 1 enzyme, về sau được cụ thể hóa hơn 1 gen - 1 protein rồi 1 gen - 1 polypeptide, và cuối cùng là 1 gen - 1 đại phân tử sinh học (vì có gen chỉ tổng hợp RNA). [...]... làm khuôn để tổng hợp protein Chất đó phải có cả trong nhân và tế bào chất với số lượng phụ thuộc mức độ tổng hợp protein • Chất trung gian đó chính là RNA qua hàng loạt sự kiện sau: - Thứ nhất, RNA được tổng hợp ngay ở trong nhân có chứa DNA, sau đó nó đi vào tế bào chất cho tổng hợp protein - Thứ hai, những tế bào giàu RNA tổng hợp protein nhiều hơn Ví dụ: Các tế bào tổng hợp nhiều protein như ở... đổi amino acid trên mạch thẳng của phân tử protein) b Vài đặc điểm của tổng hợp protein Tổng hợp protein trong tế bào có các đặc điểm : • Các phân tử thông tin như acid nucleic và protein được tổng hợp theo khuôn Tính toán cho thấy hợp lý hơn cả là dùng khuôn để trên đó xếp các amino acid theo trình tự rồi cần một enzyme polymer hóa, nối chúng lại là đủ Tổng hợp theo khuôn vừa chính xác, vừa ít tốn... là đủ Tổng hợp theo khuôn vừa chính xác, vừa ít tốn enzyme • Căn cứ hàng loạt tính chất hóa học các protein không thể làm khuôn mẫu cho sự tổng hợp chính chúng Vậy khuôn để tổng hợp nên protein không phải là protein • Sinh tổng hợp protein tách rời về không gian với DNA Nhiều quan sát cho thấy tổng hợp protein có thể xảy ra khi không có mặt DNA Sự kiện này biểu hiện rõ ràng nhất ở những tế bào có nhân... nhiễm sắc thể nằm trong nhân, còn tổng hợp protein chủ yếu diễn ra ở tế bào chất Tảo xanh đơn bào Acetabularia khi bò cắt mất phần chứa nhân vẫn tổng hợp được protein và sống vài tháng nhưng mất khả năng sinh sản Rõ ràng, nơi chứa DNA mang thông tin di truyền và chỗ sinh tổng hợp protein tách rời nhau về không gian • DNA cũng không phải là khuôn trực tiếp để tổng hợp protein, do đó phải có chất trung... tế bào ít tổng hợp protein như ở thận, tim, phổi - Thứ ba, về phương diện hóa học RNA giống DNA: mạch polyribonucleotide thẳng cũng chứa 4 loại ribonucleotide A, G, C và Uracil (U) Nó có thể nhận được thông tin từ DNA qua bắt cặp bổ sung • Trong tế bào không tìm thấy chất nào khác ngoài RNA có thể đóng vai trò trung gian cho tổng hợp protein Mối quan hệ được biểu hiện như sau: DNA → mRNA → protein •... thông tin thành protein là không thuận nghòch • Đây còn gọi là học thuyết trung tâm hay tiền đề cơ sở sinh học phân tử được F.Crick nêu ra từ năm 1956 đến nay căn bản vẫn đúng • Thông tin di truyền được đi từ DNA qua RNA rồi đến protein Vào những năm 70 phát hiện quá trình phiên mã ngược từ RNA tổng hợp nên DNA nhờ enzyme reverse transcriptase Thông tin không thể đi theo chiều ngược từ protein đến RNA... tương đương nhau trong 14 trên 16 trường hợp • Trừ một số ngoại lệ nhỏ, mã di truyền có tính vạn năng (universel) tức toàn bộ thế giới sinh vật có chung bộ mã di truyền Bảng mã di truyền được tóm tắt • như sau: • MÃ DI TRUYỀN ( mRNA II QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ • 1 Nguyên tắc chung Quá trình chuyển thông tin di truyền từ DNA sang RNA gọi là phiên mã RNA được tổng hợp nhờ hệ enzyme RNA-polymerase, đúng ra... Tất cả sẽ có 43 = 64 tổ hợp codon • Vấn đề tiếp theo là xác đònh chính xác các codon nào mã hóa cho từng amino acid M.W.Nirenberg và H.Matthaei (Mỹ) đã dùng enzyme theo phương pháp của Ochoa tổng hợp RNA nhân tạo Khi dùng chỉ một loại nucleotide là uracil sẽ nhận được RNA là polyuracil, nếu chỉ adenine sẽ được polyadenine • Năm 1961, khi dùng polyuracil thay cho mRNA để tổng hợp protein trong hệ thống... enzyme tổng hợp protein, nhưng không có DNA ) sản phẩm nhận được là mạch polypeptide polyphenylalanin chỉ chứa một loại amino acid là phenylalanine Điều đó chứng tỏ codon UUU mã hóa cho phenylalanine Đây là codon đầu tiên được xác đònh Nirenberg và Matthaei cũng chứng minh được rằng AAA mã hóa cho lysine, GGG cho glycine và CCC cho proline • Vào năm 1964, H.G.Khorana tìm ra phương pháp tạo mRNA tổng hợp. .. giải Nobel về công trình này 2 Học thuyết trung tâm (Central dogma) a Sự liên quan đồng tuyến tính giữa DNA và protein Mãi đến năm 1953, mô hình cấu trúc DNA của • Watson - Crick được nêu lên và cũng năm này Sanger lần đầu tiên tìm ra trình tự các amino acid của một protein có phân tử không lớn là insulin (chỉ có 51 amino acid) Các nghiên cứu tiếp theo đã làm sáng tỏ mối quan hệ genprotein • Như chương . khuôn để tổng hợp nên protein không phải là protein • Sinh tổng hợp protein tách rời về không gian với DNA. Nhiều quan sát cho thấy tổng hợp protein. phân tử protein) . b. Vài đặc điểm của tổng hợp protein Tổng hợp protein trong tế bào có các đặc điểm : • Các phân tử thông tin như acid nucleic và protein