Tiểu luận mã di truyền

chứng minh mã di truyền là mã bộ ba và mã bộ ba là hình thức duy nhất lưu giữ thông tin di truyên ở cấp độ phân tử Mã di truyền được coi là mật mã mang thông tin di truyền từ mạch mã gôc trên phân ADN đến trình tự axit amin trong chuỗi polipetit. Vậy, mã di truyền mã hóa thông tin trong chuỗi polipetit như thế nào? Mã di truyền có các đặc điểm gì? Vì sao nói mã di truyền là mã bộ ba?. Để làm rõ vấn đề này , tôi đã làm bài tiểu luận với đề tài “Chứng minh mã di truyền là mã bộ ba và mã bộ ba là hình thức duy nhất lưu giữ thông tin di ttuyền của mọi sinh vật ở cấp độ phân tử”.

MỤC LỤC I II 3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 MỞ ĐẦU .Trang NỘI DUNG Sự tương quan đồng tuyến tính gen – polypeptide .Trang Học thuyết trung tâm sinh học phân tử Trang DNA mã di truyền Trang Khái quát mã di truyền Trang Mã di truyền mã ba Trang Về lý luận .Trang Về thực nghiệm Trang 3.3 Đặc điểm mã di truyền- mã ba Trang 11 Mã ba - Hình thức lưu giữ thông tin di truyền cấp độ phân tử Trang 13 4.1 Khái quát vật chất di truyền Trang 13 4.2 Vì mã ba hình thức lưu giữ thông tin di truyền sinh vật cấp độ phân tử Trang 14 III KẾT LUẬN Trang 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 18 I MỞ ĐẦU Sinh học phân tử (Molecular Biology) môn khoa học nghiên cứu giới sinh vật mức độ phân tử Phạm vi nghiên cứu môn có phần trùng lặp với ngành khác sinh học đặc biệt di truyền học hóa sinh Sinh học phân tử chủ yếu tập trung nghiên cứu mối tương tác hệ thống cấu trúc khác tế bào, bao gồm mối quan hệ qua lại trình tổng hợp DNA, RNA protein tìm hiểu cách thức điều hòa mối tương tác Gen nhìn chung biểu tác động chúng thông qua việc tổng hợp protein, phân tử phức hợp đảm nhận hầu hết chức tế bào Protein chuỗi axít amin; trình tự ADN gen, thông qua trung gian ARN thông tin (mARN), sử dụng để tạo nên trình tự phân tử protein riêng biệt Quá trình khởi đầu với việc tổng hợp phân tử mARN với trình tự tương ứng trình tự ADN gen giai đoạn gọi phiên mã Phân tử mARN sau lại sử dụng khuôn để tạo thành trình tự axít amin tương ứng thông qua trình gọi dịch mã Mỗi ba nucleotide (codon) dãy tương ứng với 20 loại axít amin có mặt protein - tương ứng gọi mã di truyền Mã di truyền coi mật mã mang thông tin di truyền từ mạch mã gôc phân ADN đến trình tự axit amin chuỗi polipetit Vậy, mã di truyền mã hóa thông tin chuỗi polipetit nào? Mã di truyền có đặc điểm gì? Vì nói mã di truyền mã ba? Để làm rõ vấn đề , làm tiểu luận với đề tài “Chứng minh mã di truyền mã ba mã ba hình thức lưu giữ thông tin di ttuyền sinh vật cấp độ phân tử” II NỘI DUNG Sự tương quan đồng tuyến tính gen – polypeptide Vào năm 1953, Crick nêu giả thuyết DNA xác định trình tự amino acid mạch polypeptide trình tự xác định cấu trúc không gian ba chiều protein xác định Cơ sở cho mối quan hệ gen mạch polypeptide hai có cấu trúc thẳng: bên trình tự nucleotide, bên trình tự amino acid Nếu giả thuyết đúng, hai trình tự phải sau: - Thứ tự theo đường thẳng nucleotid xác định trình tự amino acid đặc trưng (mỗi quan hệ mã di truyền) - Những thay đổi đột biến thứ tự nucleotide gây nên biến đổi vị trí tương ứng trình tự amino acid Như vậy, trình tự nucleotide amino acid có tương quan đồng tuyến tính (colinearity) Ví dụ: gene có biến đổi theo thứ tự A, B, C, D mạch polypeptide tương ứng có thay đổi theo trình tự a, b, c, d Nhiều ví dụ nêu biến đổi gene protein vỏ virus đốm thuốc lá, gen kiểm soát enzyme tryptophan synthetase E.coli Tổng hợp kiện nêu trên, rõ ràng gene xác định cấu trúc bậc I protein Học thuyết trung tâm sinh học phân tử Tổng hợp protein tế bào có đặc điểm sau: - Các phân tử thông tin nucleic acid protein tổng hợp theo khuôn Tổng hợp theo khuôn xác, vừa tốn enzyme - Căn hàng loạt tính chất hóa học protein làm khuôn mẫu cho tổng hợp chúng Vậy khuôn để tổng hợp nên protein protein Sinh tổng hợp protein tách rời không gian với chỗ chữa DNA Nhiều quan sát cho thấy tổng hợp protein xảy mặt DNA Sự kiện biểu rõ ràng tế bào có nhân Eukaryote Trong tế bào toàn DNA tập trung nhiễm sắc thể nằm nhân, tổng hợp protein chủ yếu diễn tế bào chất Tảo xanh đơn bào Acetabularia bị cắt phần chứa nhân tổng hợp protein sống vài tháng khả sinh sản Rõ ràng, nơi chứa DNA mang thông tin di truyền chỗ sinh tổng hợp protein tách rời không gian DNA khuôn trực tiếp để tổng hợp protein, phải có chất trung gian chuyển thông tin từ DNA tế bào chất làm khuôn để tổng hợp protein Chất phải có nhân tế bào chất với số lượng phụ thuộc mức độ tổng hợp protein Chất trung gian RNA qua kiện sau: - Thứ nhất, RNA tổng hợp nhân có chứa DNA, sau vào tế bào chất cho tổng hợp protein - Thứ hai, tế bào giàu RNA tổng hợp protein nhiều Ví dụ: Các tế bào tổng hợp nhiều protein gan, lách, tuyến tơ tằm chứa RNA nhiều so với tế bào tổng hợp protein thận, tim, phổi - Thứ ba, phương diện hóa học RNA giống DNA: mạch polyribonucleotide thẳng chứa loại ribonucleotide A, G, C uracil (U) Nó nhận thông tin từ DNA qua bắt cặp bổ sung Trong tế bào không tìm thấy chất khác RNA đóng vai trò trung gian cho tổng hợp protein Mối quan hệ biểu sau: DNA- mRNA – protein Đây gọi học thuyết trung tâm (central dogma) hay tiền đề sở sinh học phân tử, F.Crick nêu từ năm 1956 đến Thông tin di truyền từ DNA qua RNA đến protein Vào năm 70 phát trình phiên mã ngược từ RNA tổng hợp nên DNA nhờ enzyme reverse transcriptase Thông tin theo chiều ngược từ protein đến RNA “Old” Central Dogma Tóm gọn lại “central dogma” sau: (theo Crick) • • • Một đoạn DNA tương ứng với gene làm mẫu (template) để tạo mRNA Một enzyme, gọi RNA polymerase, đóng vai trò tổng hợp mRNA từ DNA template mRNA (mang thông tin di truyền) di chuyển nhân (sang tế bào chất) đến gần ribosome máy tổng hợp protein tRNA đóng vai trò làm adaptor để đọc thông tin ba mRNA để mang amino acids tương ứng sang ribosomes nhằm tổng hợp protein (cũng góp phần thể chất mã di truyền mã ba thông qua ba đối mã axit amin tương ứng với ba đối mã) Hình F.Crick Hình : Cấu trúc DNA RNA (Theo Color Atlas of physiology Stefan Sibernagi 6th) “New” Central Dogma Gần đây, với khám phá microRNA (miRNA) thay đổi quan điểm truyền thống central dogma miRNA tổng hợp mRNA Tuy nhiên, thay dịch mã (translated) mRNA để tổng hợp protein, miRNA lại tự uốn lại (fold) để tạo cấu trúc lặp vòng Lúc đó, miRNA nhắm đến một mRNA cụ thể ngăn cản mRNA dịch mã, hay huỷ hoại (degrade) mRNA Các nghiên cứu gần cho thấy vai trò quan trọng miRNA trình phát triển thể giúp ngăn ngừa biểu số gene (gene expression) sai sót trình gọi “leaky transcriptio” Vậy cách “mật mã di truyền” chuyển từ nhân (trong DNA) tế bào chất mà không làm thay đổi thông tin di truyền có khả định đến trình tổng hợp protein tế bào chất? DNA mã di truyền 3.1 Khái quát mã di truyền “Ngôn ngữ” DNA nucleotides “ngôn ngữ” protein amino acids Vậy cần phép ánh xạ để chuyển đổi từ nucleotides sang amino acid Từ liên quan đồng tuyến tính DNA phân tử protein, ta biết chuỗi nucleotide qui định trật tự liên kết amino acid Như mã di truyền trình tự xếp nucleotide gen quy định trình tự xếp axit amin phân tử protein Khi nhà sinh học bắt đầu cảm thấy vướn mắc “ngôn ngữ” DNA cách định đến tổng hợp protein có loại base nucleotide để xác định cho 20 loại amino acid Do đó, mã di truyền dạng ngôn ngữ hình tượng tiếng Trung Quốc được, nghĩa kí tự tương ứng với từ riêng Vậy, base nucleotide tương ứng với amino acid? (a) Tế bào sinh vật nhân thực: Nhân tế (b) Tế bào vi khuẩn.Trong tế bào vi bào tạo không gian tách biệt cho khuẩn, thiếu nhân, mRNA phiên mã Bản phiên mã RNA đầu tiên, tạo từ phiên mã dùng để gọi tiền–RNA, biến đổi qua dịch mã mà không cần biến đổi số bước trước rời nhân dạng thêm mRNA hoàn thiện Hình : tổng quan vai trò phiên mã dịch mã dòng thông tin di truyền Trong tế bào, dòng thông tin di truyền từ DNA đến RNA đến protein Hai giai đoạn dòng thông tin phiên mã dịch mã 3.2 Mã di truyền mã ba 3.2.1 Về lý luận Có loại nuclêôtit tạo nên phân tử ADN (A,T,G,X); có 20 loại aaxit amin tạo nên prôtêin; - Nếu nuclêôtit xác định aa có 41 = tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa; - Nếu nuclêôtit xác định aa có 42 = 16 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa; - Nếu nuclêôtit xác định aa có 44 = 256 tổ hợp, nhiều để mã hóa 20 aa; - Vậy nuclêôtit xác định aa có 43 = 64 tổ hợp, đủ mã hóa 20 aa Chúng ta hiểu sau:  Codon: Bộ ba base (Vì mã di truyền mã ba?) Nếu base nucleotide dịch mã thành amino acid, có nhiều amino acid xác định Thế mã di truyền hai sao? Chẳng hạn, trình tự hai base AG xác định amino acid, trình tự base GT xác định amino acid khác Do vị trí, có khả lựa chọn base nucleotide khác nên có tối đa 16 ( tức 42 ) khả tổ hơp điều cho thấy mã không đủ để mã hóa cho tất 20 amino acid Các ba base nucleotide đơn vị nhỏ nhất, có chiều dài đồng điều mã hóa cho tất amino acid Nếu cách xếp ba base xác định amino acid, có 64 (tức 3) khả mã hóa; số lượng thừa đủ để xác định tất amino acid Như vậy, mã di truyền mã ba Hình Mã ba Với gen hai mạch DNA dùng làm khuôn để phiên mã Giống chép DNA, nguyên tắc bắt cặp base nucleotide dùng phiên mã, thay Thymine (T) DNA Uracil (U) RNA Mỗi codon (bộ ba xác định amino acid bổ sung vào chuỗi polypeptide kéo dài Phân tử mRNA dịch mã theo chìu 5’ 3’ 3.2.2 Về thực nghiệm Bằng thực nghiệm nhà khoa học xác định xác 64 mã ba vai trò chúng Và cụ thể ba tìm tìm hiểu thí nghiệm sau đây:  Giải mã di truyền Các nhà sinh học phân tử giải mã sống thành công vào năm đầu thập kỷ 1960, loạt nghiệm hợp lý giúp làm sáng tỏ dịch mã amino acid từ codon mRNA Codon giải mã Marshall cộng Viện Y học Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) vào năm 1961, hay nói cách khác họ bẻ khóa mã di truyền Hình Marshall nirenberg Năm 1962, Heinrich Matthaei Marshall bắt đầu thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết “triplet codon” Họ dùng chiết xuất từ E.coli họ tin chúng có đủ thành phần để chuyển mRNA thành proteins Họ dùng DNase để hủy DNA đó, để không template tạo mRNA Và họ đưa vào mRNA nhân tạo chứa toàn Uracil (nhờ phương pháp Marianne Grunberg-Manago Severo Ochoa) Tiếp đó, amino acids đánh nhãn phóng xạ (radiolabeled amino acids) thêm vào Hỗn hợp thu đưa vào máy li tâm, để trình phản ứng tạo protein xảy Kết thu chuỗi polypeptides gồm toàn phenylalanine (PHE) Có nghĩa triple UUU mã hóa cho PHE Họ làm thí nghiệm tương tự với chuỗi mRNA nhân tạo khác chứa toàn Cystosine (thu polypeptide proline (PRO)), Arguanine (thu lysine (LYS)), Guanine (không thu gì) Với phương pháp đó, họ nhà khoa học khác dùng RNA nhân tạo khác với trật tự kết hợp nucleotides khác Cuối tổng hợp bảng sau với 50 triple codons Còn vài chỗ trống bảng tạo mRNA nhân tạo dài có trật tự liên kết nucleotide theo ý muốn Ví dụ: triple với hai G C có khả xảy ra: CGG, GGC, GCG Nên việc tạo chuỗi dài đồng loại triple khó Phil Leder giúp hoàn thành phần lại cách dùng tRNA hoạt hóa (activated tRNA) để giải vấn đề (activated tRNA tRNA có mang theo amino acid) Như ta biết tRNA phân tử đem amino acids đến ribosomes để giúp tổng hợp protein Mỗi tRNA gắn với loại amino acids, có tất 20 loại tRNA Năm 1962, Robert Holley tìm cấu trúc tRNA Mặc dù tRNA dải đơn, nucleotides có liên kết hydrogen bon để tạo thành vùng dải kép ngắn (như hình vẽ), làm cho tRNA có hình dáng cỏ ba (cloverleaf) Holley cho thấy tRNA có cấu trúc dạng ba Tại vị trí lá, chuỗi gồm nucleotides tạo thành anti-codon, có chức đóng cặp với mRNA codon tương ứng Có nghĩa là, với mRNA codon, có tRNA tương ứng không trùng lặp gắn vào để dựa vào đó, tRNA kết hợp với amino acid mà mRNA codon mã hóa Dùng hệ thống miễn dịch tế bào “cell-free translation system”, Zamecnik nhóm ông cho thấy tRNA hoạt hóa có amino acid gắn vào thân tRNA (tRNA’s stem) Quá trình đòi hỏi lượng (từ ATP) Như thay dùng chuỗi mRNA nhân tạo dài, ông dùng với chuỗi gồm nucleotides Và tiếp đến cho tRNA hoạt hóa gắn kết với chuỗi mRNA ngắn (như hình vẽ) Và Phil Leder đề xuất cách để tách tRNA hoạt hóa gắn với triple codon biết để tìm hiểu amino acid gắn vào tRNA loại (theo hình vẽ) Từ đó, cho phép ta xác định amino acid mà triple codon mã hóa 10 Kết thu bảng đầy đủ loại triple codons amino acdis tương ứng mà mã hóa: Đồng thời, Leder tìm hiểu gene bắt đầu kết thúc triple codone terminals sau: • • Start codon: AUG Stop codons: UAA, UAG, UGA 11 Bảng mã di truyền Như vậy, phải áp dụng số kỹ thuật phức tạp giải mã codon kh Đặc điểm mã di truyền- mã ba  Tính thoái hóa tính đặc hiệu Có đặc điểm cần ý “Bảng mã di truyền” mã di truyền có tính thoái hóa,  Tính liên tục Để hiểu thông điệp hay câu viết theo ngôn ngữ tế bào đọc thông điệp chuỗi từ gồm ba chữ không chồng gối lên Thông  Tính phổ biến: Mã di truyền có tính phổ biến, nghĩa giống tất loài từ vi khuẩn đơn bào đơn g gen tạo phát triển mạnh mẽ công nghệ sinh học năm gấn 3.3 12 (a) Cây thuốc biểu gen côn (b) Lợn biểu gene sứa Một gene trùng Màu vàng tạo mã hóa protein phát huỳnh quang phản ứng hóa học xúc tác chuyển từ sứa vào trứng lợn thụ tinh enzyme gene côn trùng mã hóa Một trứng phát triển thành lợn huỳnh quang Hình 6: Sự biểu gene loài khác Do loài sinh vật khác sử dụng mã di truyền, nên môt số loài “lập trình” đẻ sản xuất protein vốn có tự nhiên có đặc thù loài thứ hai cách chuyên DNA từ loài thứ hai vào loài thứ 13 Tuy vậy, có số ngoại lệ với tính phổ biến chung mã di truyền Ở trường hợp này, hệ thống dịch mã dọc ba với nghĩa thay đổi chút so với mã ba tiêu chuẩn thay đổi nhỏ tìm thấy số loài sinh vật nhân thực đơn bào hệ gene tế bào chất (ty thể lạp thể) số loài Ở ty thể người, UGA mã kết thúc mà UGG Ngoài ra, có ngoại lệ liên quan đến việc ba kết thúc dịch mã thành hai loại amino acid vốn không thấy có phần lớn loài pyrrolysine selenocysteine Mặc dù có ngoại lệ nói tính phổ biến mã di truyền rõ ràng Một ngôn ngữ hệ thống sống sử dụng chung chứng cho thấy xuất từ giai đoạn sớm trình tiến hóa Nói cách khác, ngôn ngữ có mặt đủ sớm tổ tiên chung sinh vật tồn đến ngày Ngôn ngữ di truyền dùng chung đồng thời chứng gợi nhớ mối quan hệ họ hàng dạng sống Trái đất  Trong 64 ba, có ba (UAA, UGA, UAG) không mã hóa aicd amin gọi ba kết thúc, chúng quy định tín hiệu kết thúc trình dịch mã Bộ ba UAG mã mở đầu có chức quy định điểm khởi đầu dịch mã quy định acid amin methyonine sinh vật nhân thực (hoặc sinh vật nhân sơ foocmin methyonine) Mã ba - Hình thức lưu giữ thông tin di truyền cấp độ phân tử 4.1 Khái quát vật chất di truyền  Tiêu chuẩn vật chất di truyền - cần có đặc điểm sau  Có khả lưu giữ thông tin dạng bền vững cần cho việc cấu tạo, sinh sản hoạt động     tế bào Có khả chép xác để thông tin di truyền truyền từ hệ sang hệ Thông tin chứa đựng vật chất di truyền phải dùng để tạo phân tử cần cho cấu tạo hoạt động tế bào Vật liệu di truyền có khả biến đổi, thay đổi (còn gọi đột biến) xảy tần số thấp biến đổi có khả truyềnlaij cho đời sau Vật chất di truyền gì? Với đặc điểm có acid nucleic thỏa mãn điều kiện Bằng thí nghiệm, nhà sinh học chứng minh điều Như vậy, acid nucleic vật chất di truyền sinh vật cấp độ phân tử Acid nucleic gồm có DNA RNA, hai loại DNA vật chất di truyền phổ biến tất loài sinh vật, có số virut sử dụng RNA làm vật chất di truyền Vì vậy, DNA coi vật chất di truyền tượng di truyền cấp độ phân tử DNA liên kết với protein tạo nhiễm sắc thể (NST), nên NST coi sở vật chất tượng di truyền cấp độ tế bào 4.2 Vì mã ba hình thức lưu giữ thông tin di truyền sinh vật cấp độ phân tử? 14 Từ đặc điểm vật chất di truyền nêu phần (4.1), ta biết acid nucleic (DNA RNA) vật chất di truyền cấp độ phân tử DNA coi vật chất di truyền tượng di truyền cấp độ phân tử Mà chức DNA DNA chứa đựng thông tin di truyền hình thức mật mã (bằng mã hóa ba), nucleotide mạch đơn quy định amino acid ( gọi mã ba hay ba mã hóa = mã di truyền= đơn vị mã = codon) Hơn nữa, mã di truyền hay mã ba trình tự nucleotide gen quy định trình tự xếp axit amin phân tử protein Chính vậy, mã ba hình thức lưu giữ thông tin di truyền sinh vật cấp độ phân tử Mặt khác, mã ba hình thức lưu giữ thông tin di truyền sinh vật cấp độ phân tử xảy đột biến điểm khung ba bị dịch theo Đột biển điểm thay đổi cặp base DNA Nó dẫn đến hình thành protein chức Đột biến điểm xuất giao tử tế bào phát sinh giao tử truyền cho hệ hệ con, cháu sau Đột biến điểm xảy gene chia thành hai nhóm lớn : thay cặp base thêm cặp base Sự thay cặp base dẫn đến đột biến sai nghĩa vô nghĩa Mất thêm cặp base gây nên đột biến dịch khung Ví dụ, đột biến thay cặp A-T cặp G-X chất 5- brôm uraxin (5-BU) gây nên làm dịch khung dịch mã di truyên làm thay đổi sản phẩm trình dịch mã Hình : Đột biến thay cặp A-T cặp G-X Hay bệnh huyết cầu đỏ hình lưỡi liềm người đột biến thay cặp nucléotide thứ chuỗi polipeptide Beta phân tử Hb làm acid glutamique bị thay valin gây thiếu máu, giảm khả vận chuyển dưỡng khí Nếu đột biến làm thừa ba nucleotide thuộc codon bội số codon dẫn đến việc thừa thiếu vài amino acide Nếu số nucleotide 15 thêm bội số codon làm thay đổi trình tự nucleotide từ vị trí đột biến phía cuối gen, loại đột biến gọi đột biến đổi khung Ví dụ, đột biến thêm nucleotide Adenine vào vị trí thứ chuỗi nucleotide sau 5’ - ACT - GAT - TGC - GTT - 3’ làm thay đổi trình tự thành: 5’ - ACT - GAA - T TG - CGT - T 3’ trình tự amino acid từ Thr - Asp - Cys - Val trở thành Thr - Glu - Leu - Arg Hình Đột biến thêm cặp nucleotide  tRNA góp phần giải thích mã di truyền mã ba Các số liệu thí nghiệm sau xác nhận rằng: dòng thông tin từ gen đến protein dựa mã ba; nói cách khác, hướng dẫn tổng hợp chuỗi polypeptide viết DNA chuỗi “từ” gồm nucleotide có đặc điểm không gối đầu lên Ví dụ, ba base AGT vị trí định mạch DNA dẫn đến lắp ráp amino acid serine vị trí tương ứng chuỗi polypeptide tạo Trong trình phiên mã, gen xác định trình tự base nằm dọc chiều dài phân tử mARN (hình 4) Trong phạm vi gen, mạch DNA phiên mã Mạch gọi mạch khuôn cung cấp kiểu mẫu, hay khuôn mẫu, cho lắp ráp nucleotide phiên mã RNA Một mạch DNA thường làm khuôn cho số nhiều gen nằm dọc theo phân tử DNA; đó, mạch bổ sung với làm khuôn cho phiên mã gen khác Điều đáng lưu ý phạm vi gen định, có mạch DNA làm mạch khuôn để phiên mã Một phân tử mRNA có trình tự bổ sung với mạch làm khuôn DNA theo nguyên tắc bắt cặp base, không giống hệt mạch làm khuôn Sự bắt cặp base giống chép DNA phiên mã, có đặc điểm khác U thay cho T thành phân base RNA; nucleotide RNA mang thành phần đường ribose thay cho đeoxyribose phân tử DNA Giống với mạch DNA mới, phân tử RNA tổng hợp theo chiều đối song song với mạch DNA làm khuôn Ví dụ như, trình tự base ACC dọc phân tử DNA (viết 3’-ACC- 5’ ) làm khuôn tổng hợp nên trình tự 5’-UGG-3’ phân tử RNA Mỗi ba phân tử mRNA gọi codon (bộ ba); theo thói quen, chúng thường viết theo chìều 5’ 3’ Trong ví dụ đây, UGG codon mã 16 hóa amino acid tryptophan (viết tắt Trp) Thuật ngữ codon thực tế dùng để ba base thuộc mạch không làm khuôn phân tử DNA Những codon có trình tự nucleotide bổ sung với mạch DNA làm khuôn, giống với trình tự nucleotide mRNA, trừ việc U thay T (Vì lý này, mạch DNA không làm khuôn lại gọi ‘mạch mã hóa’.) Trong trình dịch mã, trình tự codon dọc phân tử mRNA giải mã hay dịch mã thành trình tự amino acid từ hình thành nên chuỗi polypeptide Các codon máy dịch mã dọc theo chiều 5’  3’ mạch mRNA Mỗi codon xác định 20 loại amino aicd lắp ráp vào vị trí tương ứng dọc chuỗi polypeptide Do codon mã ba, nên số nucleotide cần để mã hóa “thông điệp di truyền” cần nhiều ba lần so với amino acid sản phẩm protein Ví dụ, để mã hóa chuỗi polypeptide gồm 100amino acid cần trình tự gồm 300 nucleotide dọc mạch RNA 17 III KẾT LUẬN Như vậy, qua phân tích cho ta thấy mã di truyền mã ba mã ba hình thức lưu giữ thông tin di truyền sinh vật cấp độ phân tử 18 IV TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình sinh học phân tử, TS Nguyễn Văn Ban GT Sinh học phân tử, Nguyễn Hoàng Lộc Trang wed sinhhoc247.com Sinh học Campbell (BIOLOGY), tác giả CAMPBELL-REECE URRY-CAINWASSERMAN-MINORSKY-JACKSON Di truyền phân tử (Vietnamen’s Weblog) Hồ Huỳnh Thùy Dương, Sinh học phân tử, NXB giáo dục 1908 19 [...]... là DNA chứa đựng thông tin di truyền dưới hình thức mật mã (bằng sự mã hóa bộ ba), cứ 3 nucleotide kế tiếp nhau trên 1 mạch đơn quy định 1 amino acid ( còn gọi là mã bộ ba hay bộ ba mã hóa = mã di truyền= đơn vị mã = 1 codon) Hơn nữa, mã di truyền hay mã bộ ba là trình tự sắp các nucleotide trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong phân tử protein Chính vì vậy, mã bộ ba chính là hình thức... coi là cơ sở vật chất của hiện tượng di truyền ở cấp độ tế bào 4.2 Vì sao mã bộ ba là hình thức duy nhất lưu giữ thông tin di truyền của mọi sinh vật ở cấp độ phân tử? 14 Từ các đặc điểm của vật chất di truyền đã nêu ở phần trên (4.1), ta biết được acid nucleic (DNA và RNA) là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử và DNA được coi là vật chất di truyền của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử Mà một trong... minh điều này là đúng Như vậy, acid nucleic chính là vật chất di truyền của mọi sinh vật ở cấp độ phân tử Acid nucleic gồm có DNA và RNA, trong hai loại này thì DNA là vật chất di truyền phổ biến ở tất cả các loài sinh vật, chỉ có một số virut sử dụng RNA làm vật chất di truyền Vì vậy, DNA được coi là vật chất di truyền của hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử DNA liên kết với protein tạo nhiễm sắc... đầy đủ các loại triple codons và amino acdis tương ứng mà nó mã hóa: Đồng thời, Leder còn tìm hiểu được một gene được bắt đầu và kết thúc bởi các triple codone terminals như sau: • • Start codon: AUG Stop codons: UAA, UAG, UGA 11 Bảng mã di truyền Như vậy, mặc dù phải áp dụng một số kỹ thuật phức tạp hơn mới có thể giải mã các codon kh Đặc điểm của mã di truyền- mã bộ ba  Tính thoái hóa và tính đặc hiệu... sơ là foocmin methyonine) Mã bộ ba - Hình thức duy nhất lưu giữ thông tin di truyền ở cấp độ phân tử 4 4.1 Khái quát về vật chất di truyền  Tiêu chuẩn của vật chất di truyền - cần có 4 đặc điểm sau  Có khả năng lưu giữ thông tin ở dạng bền vững cần cho việc cấu tạo, sinh sản và hoạt động     của tế bào Có khả năng sao chép chính xác để thông tin di truyền có thể được truyền được từ thế hệ này... thoái hóa và tính đặc hiệu Có một đặc điểm cần chú ý trong “Bảng mã di truyền là mã di truyền có tính thoái hóa, như  Tính liên tục Để có thể hiểu được một thông điệp hay một câu được viết theo một ngôn ngữ nào đó thì chú của tế bào đọc thông điệp đó như một chuỗi các từ gồm ba chữ cái không chồng gối lên nhau Thông  Tính phổ biến: Mã di truyền có tính phổ biến, nghĩa là giống nhau ở tất cả các loài... nhiều hơn ít nhất ba lần so với các amino acid trong sản phẩm protein Ví dụ, để mã hóa một chuỗi polypeptide gồm 100amino acid cần một trình tự gồm 300 nucleotide dọc mạch RNA 17 III KẾT LUẬN Như vậy, qua bài phân tích trên cho ta thấy được mã di truyền chính là mã bộ ba và mã bộ ba là hình thức duy nhất lưu giữ thông tin di truyền ở mọi sinh vật ở cấp độ phân tử 18 IV 1 2 3 4 5 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo... trình dịch mã, trình tự các codon dọc phân tử mRNA được giải mã hay dịch mã thành trình tự các amino acid từ đó hình thành nên chuỗi polypeptide Các codon được bộ máy dịch mã dọc theo chiều 5’  3’ của mạch mRNA Mỗi codon xác định một trong 20 loại amino aicd được lắp ráp vào đúng vị trí tương ứng dọc chuỗi polypeptide Do các codon là mã bộ ba, nên số nucleotide cần để mã hóa một “thông điệp di truyền ... tiếp Thông tin chứa đựng trong vật chất di truyền phải được dùng để tạo ra các phân tử cần cho cấu tạo và hoạt động của tế bào Vật liệu di truyền có khả năng biến đổi, những thay đổi này (còn gọi là đột biến) chỉ xảy ra ở tần số thấp và biến đổi đó có khả năng truyềnlaij cho đời sau Vật chất di truyền là gì? Với các đặc điểm trên thì chỉ có acid nucleic thỏa mãn điều kiện Bằng thí nghiệm, các nhà sinh... còn tồn tại đến ngày nay Ngôn ngữ di truyền được dùng chung đồng thời là một bằng chứng gợi nhớ về mối quan hệ họ hàng giữa mọi dạng sống trên Trái đất  Trong 64 bộ ba, có 3 bộ ba (UAA, UGA, UAG) không mã hóa aicd amin gọi là các bộ ba kết thúc, chúng quy định tín hiệu kết thúc của quá trình dịch mã Bộ ba UAG là mã mở đầu có chức năng quy định điểm khởi đầu dịch mã và quy định acid amin methyonine