Tiểu luận quá trình phiên mã dịch mã

Protein chiếm hơn một nửa trọng lượng khô của tế bào, chúng trực tiếp thực hiện các chức năng sinh lý rất đa dạng: xúc tác, cấu tạo, vận chuyển, điều hoà, bảo vệ.Vì vậy quá trình phiên mãdịch mã tổng hợp protein giữ một vị trí hết sức quan trọng trong cơ thể.

Giáo viên hướng dẫn :Nguyễn Thị Vân Anh

Nhóm sinh viên thực hiện : Nguyễn Kim Bằng

1 Phần mở đầu

Protein chiếm hơn một nửa trọng lượng khô của tế bào, chúng trực tiếp thực hiện các chức năng sinh lý rất đa dạng: xúc tác, cấu tạo, vận chuyển, điều hoà, bảo vệ.

Vì vậy quá trình phiên mã-dịch mã tổng hợp protein giữ một vị trí hết sức quan trọng trong cơ thể

MỐI LIÊN QUAN GIỮA ADN, ARN, PRÔTÊIN VÀ TÍNH TRẠNG

Phiên mã

1. Khái niệm:

sang phân tử ARN mạch đơn là quá trình phiên mã (còn gọi là sự tổng hợp ARN).

Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tb , ở kì trung

Phiên mã

2 Nguyên liệu

- Enzim: cần nhiều enzim khác nhau, và các yếu tố trợ giúp

Vai trò chính là của ARN polimeraza (ARN pol)

- Khuôn: 1 mạch của ADN Chiều tổng hợp mạch mới từ 3'.

5' Các riboNu và nguồn cung cấp năng lượng (ATP, UTP, GTP )

Phiên mã

3.Diễn biến quá trình phiên mã

- Đầu tiên enzim ARN pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu của gen, gen tháo xoắn và tách 2 mạch đơn để lộ ra mạch khuôn 3’→5’ và bắt đầu tông hợp mARN tại vị trí đặc hiệu( khởi đầu phiên mã).

- ARN pôlimeraza di chuyển dọc theo mạch gốc, giúp các nu

tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nu trên mạch khuôn theo NTBS(A-U,G-X) theo chiều 5’→3’.

Phiên mã

Đối với tế bào nhân sơ

+ Sau khi hình thành mạch sao chép, enzim primase (ARN pol) sẽ tổng hợp 1 đoạn ARN mồi.

+ ADN pol III nối dài mạch dựa trên đoạn mồi đó Trên mạch 3'-5', nó tổng hợp liên tục, hướng vào chạc sao chép; trên mạch 5'-3' tổng hợp gián đoạn thành các đoạn

Okazaki, ngược hướng so với hướng phát triển của mạch sao chép.

Phiên mã

Đối với tế bào nhân sơ

+ Các đoạn mồi này hầu hết sẽ được enzim ADN pol I cắt

đi và thay thế bằng 1 đoạn ADN tương ứng.

+ Enzim ligaza sẽ nối các đoạn ADN rời lại với nhau

(những đoạn Okazaki với đoạn ADN thay thế đoạn mồi )

Phiên mã

Đối với tế bào nhân thực

- Ở sinh vật nhân sơ chỉ có 1 điểm khởi đầu sao chép , nhưng ở sinh vật nhân thực, do hệ gen lớn, nên có rất nhiều điểm khởi đầu tái bản

- Ở sinh vật nhân thực, hệ enzim tham gia phức tạp hơn so với nhân

sơ Hệ enzim ADN pol có nhiều loại alpha, beta, gama và cơ chế hoạt động phức tạp hơn

- Nhìn chung, tốc độ nhân đôi ở sinh vật nhân sơ lớn hơn ở sinh vật nhân thực

Phiên mã

4 Kết quả và ý nghĩa

Trên một phân tử mARN có thể tổng hợp nhiều mạch polypeptit ở nhiều ribosome trong một thời gian rất ngắn Sau khi có khoảng 20 - 25 a.a ở chuỗi thứ nhất thì

ribosome thứ 2 bắt đầu gắn vào codon khởi đầu.

Các ribosome này tạo nên 1 đơn vị dịch mã polysome Quá trình dịch mã tạo mạch polypeptit là cơ sở của quá trình sinh trưởng, phát triển và tiến hoá của sinh vật.

Phiên mã

+ Đối với sinh vật nhân sơ : mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn tổng hợp prôtêin.

+ Đối với sinh vật nhân thực : mARN sau phiên

mã phải được cắt bỏ các intron, nối các exon lại với nhau thành mARN trưởng thành, rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp prôtêin.

Nội dung:

Khái niệm dịch mã

Nguyên liệu của quá trình dịch mã

Cơ chế của quá trình dịch mã

Kết quả và ý nghĩa

1 Khái niệm

Dịch mã là quá trình tổng hợp mạch polypeptit ở ribosome, trên cơ sở khuôn mẫu mARN

Nguyên liệu

1 mARN

 Là sản phẩm của quá trình phiên mã

 TB Prokaryote → Không phân cắt

 TB Eukaryote → mARN trưởng thành

 Các bộ ba mã hoá (Codon)

1 m ARN

Các Codon

 3 nucleotit liên tiếp mã hoá cho 1 axit amin

 4 loại nucleotit khác nhau →4^3=64

 Có 1 bộ ba mở đầu (start codon) là AUG

 Có 3 bộ ba kết thúc (stop codon) là UAA, UGA, UAG

 Các bộ ba được đọc liên tục theo 1 chiều 5’→3’

 Không xếp gối lên nhau

Nguyên liệu

Nguyên liệu

2 tARN

 Mang bộ ba đối mã (anticodon)

 Vận chuyển axit amim đặc hiệu

3 Ribosome

 Là nơi tổng hợp protein

 Cấu tạo gồm hai tiểu phần

* Tiểu phần lớn có trung tâm peptidyl

transferase→ tạo cầu nối peptit

* Tiểu phần nhỏ chứa trung tâm giải mã

Nguyên liệu

4 Các axit amin (a.a)

 Có 20 loại axit amim khác nhau ở gốc R

đã được hoạt hoá→ tham gia tổng hợp protein

Ngoài ra còn có các thành phần khác như: ATP, các

enzyme…

Nguyên liệu

Cơ chế

Giai đoạn hoạt hoá axit amim

Quá trình gắn axit amin vào tARN nhờ xúc tác của enzyme aminoacyl-tARN synthetase diễn ra theo 2 bước :

Bước 1: Enzym nhận biết và gắn với 1 aminoacyl đặc hiệu

Enzym + aminoacyl + ATP → Enzym-aminoacyl-AMP + PPi Bước 2: Aminoacyl được chuyển từ phức hợp enzym-aminoacyl

Cơ chế

Phản ứng hoạt hoá axit amin

-AMP

Cơ chế

Giai đoạn tổng hợp mạch polypeptit

Ở tế bào E.Coli :dịch mã mRNA được bắt đầu trong khi phiên mã đang còn tiếp diễn

Cơ chế

Ở tế bào eukaryote

 Không có quá trính sao mã và dịch mã đồng thời

 Chỉ xảy ra trên mARN trưởng thành

 Tiểu phần nhỏ bám vào vị trí mở đầu trên mARN đồng thời

tARN- methioin đi vào khớp đối mã ở vị trí codon khởi đầu

• Việc gắn tiểu phần nhỏ vào mARN nhờ phức hợp nhận biết là

mũ 7mG

 Tiểu phần lớn gắn vào tiểu phần nhỏ hình thành ribosome

Sự tổng hợp mạch polypeptid

Gồm nhiều chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ có 3 bước cơ bản:

2.Giai đoạn kéo dài

 Có hai loại yếu tố giải phóng:

• Loại I nhận diện codon kết thúc và thúc đẩy sự thủy phân để

tách chuỗi polypeptide ra khỏi tRNA tại vị trí P

• Loại II kích thích sự tách yếu tố loại I ra khỏi ribosome sau

U

Kết quả và ý nghĩa

 Trên một phân tử mARN có thể tổng hợp nhiều

mạch polypeptit ở nhiều ribosome trong một thời gian rất ngắn

 Sau khi có khoảng 20 - 25 a.a ở chuỗi thứ nhất thì

ribosome thứ 2 bắt đầu gắn vào codon khởi đầu

 Các ribosome này tạo nên 1 đơn vị dịch mã

polysome