chương 5 quá trình phiên mã và dịch mã

Cấu trúc phân đoạn của gen sinh vật nhân chuẩnMối quan hệ gen – protein ở eukaryote và prokaryote... Quá trình phiên mã2.1 Các yếu tố tham gia vào quá trình phiên mã 2.2 Các nguyên tắc c

Chương 5

Quá trình phiên mã và dịch mã

1.1 Sự tương ứng giữa ADN và protein 1.2 Các nguyên tắc mã di truyền

1.2.1 Mã di truyền là mã bộ ba

1.2.2 Các đặc tính của mã di truyền

1.2.3 Giải mã di truyền

1 Mã di truyền

1.1 Sự tương ứng giữa ADN và protein

- Gen chứa thông tin cho sự tổng hợp một

chuỗi polypeptide

- Sự mã hóa di truyền

- Ở sinh vật nhân sơ: gen và protein có mối

quan hệ tuyến tính

- Ở sinh vật nhân chuẩn, chỉ vùng mã hóa của

gen (exon) và protein mới có mối quan hệ

tuyến tính

Cấu trúc phân đoạn của gen sinh vật nhân chuẩn

Mối quan hệ gen – protein

ở eukaryote và prokaryote

1.2 Các nguyên tắc mã di truyền

1.2.1 Mã di truyền là mã bộ ba

- Có 20 loại axit amin khác nhau cấu tạo nên

protein; Có 4 loại Nu khác nhau

-Tối thiểu một tổ hợp gồm 3 Nu xác định một

- Mã di truyền là mã bộ ba (codon)

Bằng chứng mã bộ ba

proflavin đối với gen rIIB của phageT4

(+) đột biến thêm một bazơ

(-) đột biến mất một bazơ

(+ -), (- +): phục hồi thành dạng dại

(++), (- -): thể đột biến thêm hoặc mất hai cặp bazơ

(+++), ( -): dạng dại

1.2.2 Các đặc tính của mã di truyền

nhau

Mã di truyền

Sự khác biệt thành phần hóa học giữa

ADN và ARN

2 Quá trình phiên mã

2.1 Các yếu tố tham gia vào quá trình phiên mã 2.2 Các nguyên tắc của sự phiên mã

2.3 Các bước trong quá trình phiên mã

2.4 So sánh sự phiên mã ở sinh vật nhân sơ

và phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn

 Thuyết trung tâm mô tả mối quan hệ giữa các đại phân tử sinh học:

Tái bản Phiên mã Dịch mã

ADN ARN Protein

 Phiên mã (sao mã): sinh tổng hợp ARN từ

khuôn ADN

 mARN, tARN, rARN được phiên mã từ những gen tương ứng

Ba quá trình truyền thông tin di truyền:

• Tái bản ADN

• Phiên mã

• Dịch mã

2.1 Các yếu tố tham gia vào quá

động phiên mã, ARN polymerase, …

phiên mã

Cấu trúc của mARN polymerase

2.2 Các nguyên tắc của sự phiên mã

ADN dãn xoắn cục bộ, một trong hai sợi đóng vai trò làm khuôn (sợi có nghĩa)

ARN được tổng hợp là theo chiều 5’  3’

Sản phẩm của quá trình phiên mã là một sợi đơn ARN.

Trình tự ADN bổ sung với sợi khuôn ADN từ đó nóđược tổng hợp

2.3 Các bước trong quá trình phiên mã

promoter (TATAAT-hộp Pribnow) nhờ nhân tố 

Sự khởi đầu phiên mã

Phức hợp ARN ploymerase tìm

vị trí promoter

Đã nhận biết và bám chặt, hình thành phức hợp đóng

ARN polymerase mở xoắn AND, tách mạch, tạo phức hợp mở.

Nhân tố sigma được giải phóng

2.3.2 Giai đoạn kéo dài

đầu tiên được gắn vào vị trí bắt đầu

AND, nucleotit được gắn vào theo hướng 5’3’

AND, chuỗi ARN mới được hình thành kéo dài

và tách khỏi AND

lại

ARN polymerase

2.3.3 Giai đoạn kết thúc

kết thúc phiên mã và ngừng quá trình tổng hợp ARN

- Sự có mặt của protein (nhân tố )

- Cấu trúc đặc biệt trên mạch khuôn ADN với

trật tự palindrome (dạng kẹp tóc)

Cấu trúc của vị trí kết thúc phiên mã ở vi khuẩn: dạng kẹp tóc hình thành do liên kết giữa các rNu bổ sung trên ARN

2.4 So sánh sự phiên mã ở sinh vật nhân

sơ và phiên mã ở sinh vật nhân chuẩn

Giống nhau ở các bước của quá trình

Khác nhau:

- Enzym ARN polymerase

- Các vùng kiểm soát phiên mã ở hai đầu của gen

- Sự biến đổi của sản phẩm sau phiên mã

- mARN ở prokaryote là đa cistron

(polycistronic);

(a): Sự phiên mã ở hai gen ARN polymerase di chuyển

từ đầu 3’ của mạch gốc, tạo ra sợi ARN tăng trưởng theochiều 5’3’ (b) Uracil đang được gắn vào đầu 3’ của bản mã sao từ gen 1

Các hướng phiên mã dọc theo một

đoạn NST vi khuẩn

Sự biểu hiện gen ở sinh vật nhân chuẩn

Sự hoàn thiện bản mã sao sơ cấp ARN

Các bước hình thành mARN trưởng thành

Tóm tắt các bước từ gen đến protein ở

So sánh cấu trúc của các phân tử mARN ở

prokaryote và eukaryote

3 Sự dịch mã

3.1 Các thành phần của hệ thống dịch mã 3.2 Các nguyên tắc của quá trình dịch mã 3.3 Các giai đoạn của quá trình dịch mã

3 Sự dịch mã

Dịch mã là quá trình sinh tổng hợp

protein từ phân tử mARN

Thông tin di truyền được mã hóa trong trình tự ribonucleotide của mARN được dịch thành trình tự axit amin của chuỗi polypeptide tương ứng

gia vào quá trình khởi đầu, kéo dài và tách

Một ribosome chứa một lượng lớn các tiểu đơn vị

Tại vị trí thứ ba (ở đầu 5’) của anticodon, G có thể bám vào một trong hai vị trí, do đó nó có thể kết cặp với U hoặc C Khả năng này có nghĩa là một loại tARN đặc thù mang một axit amin (trong hình

là serine) có thể nhận biết hai bộ ba mã hóa: UCU

Cấu trúc của tARN (a) Các vùng chức năng của phân tử tARN (b) Trình tự đặc thù của tARN alanine nấm men

3.2 Các nguyên tắc của quá trình dịch mã

đầu từ một điểm xác định

mang gốc amin đến đầu mút mang nhóm

carboxyl từ ‘N đến ‘C

chung cho tất cả các loại tế bào

3.3 Các giai đoạn của quá trình dịch mã

ribosome

3.2.1 Giai đoạn khởi động

Mã di truyền được dịch bởi hai tác nhân thích ứng kế tiếp:

- aminoacyl-tRNA synthetase: liên kết một aa với tARN

tương ứng

- phân tử tARN với bộ ba đối mã kết cặp bazơ với bộ ba mã sao thích hợp trên mARN

3.2.2 Giai đoạn kéo dài

Các bước kéo dài

chuỗi polypeptide

Gắn một axit amin vào chuỗi polypeptide đang

3.2.3 Giai đoạn kết thúc

Tín hiệu kết thúc dịch mã: bộ ba kết thúc (UAG, UAA, UGA)

Sự dịch chuyển củacác

ribosome

Khái quát về hoạt động của gen ở tế bào eukaryote

Cơ sở là dòng truyền thông tin di truyền từ ADNARNprotein