CHUYÊN ĐỀ 3: CƠ CHẾ BIỂU HIỆN CỦA GEN I TRỌNG TÂM LÝ THUYẾT Kiến thức phiên mã - Phiên mã trình tổng hợp ARN dựa mạch gốc gen - Phiên mã diễn kì trung gian trình phân bào (ở pha G1 chu kì tế bào) Ở đâu có gen có phiên mã Vì vậy, tế bào chất tế bào nhân thực có gen ti thể, lục lạp phiên mã diễn ti thể, lục lạp Do đó, tế bào nhân thực, phiên mã không diễn nhân mà diễn tế bào chất Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ - Phiên mã sử dụng enzym ARN pôlimeraza Do đó, enzym vừa tháo xoắn ADN để lộ mạch khuôn, vừa xúc tác để tổng hợp mạch pôlinuclêôtit - Gen có mạch có mạch gốc (mạch có chiều 3’→ 5’ so với chiều trượt enzym tháo xoắn) dùng để làm khuôn tổng hợp ARN - Một gen tiến hành phiên mã 10 lần tổng hợp 10 phân tử mARN Vì trình phiên mã diễn theo nguyên tắc bổ sung nên phân tử mARN có cấu trúc hoàn toàn giống - Trên phân tử ADN có nhiều gen khơng phải gen phiên mã Sự phiên mã gen tùy thuộc vào nhu cầu tổng hợp prơtêin tế bào Do gen khác thường có số lần phiên mã khác - Ở sinh vật nhân sơ, phiên mã tổng hợp mARN, mARN tiến hành dịch mã Ở sinh vật nhân thực, mARN loại bỏ đoạn intron, sau nối đoạn exon lại với tạo mARN trưởng thành, mARN trưởng thành tế bào chất tham gia dịch mã tổng hợp prôtêin Kiến thức mã di truyền dịch mã a) Mã di truyền (MDT): trình tự xếp nuclêơtit gen quy định trình tự xếp axit amin chuỗi pôlipeptit (prôtêin) - MDT mã ba, nuclêôtit quy định aa (Nếu có loại A G có số loại ba là: 23 loại; Nếu có loại A, U X có 33 27 loại ba) Nếu tính ba mã hóa aa có 61 loại ba - MDT đọc liên tục, từ điểm xác định mARN không gối lên Vì vậy, loại phân tử mARN mã di truyền đọc từ điểm cố định (trừ ba mở đầu) - MDT có tính phổ biến (trừ vài ngoại lệ), có tính đặc hiệu có tính thối hóa Trong 64 mã di truyền có ba khơng có tính thối hóa, AUG UGG Trang b) Dịch mã: (Dịch mã q trình chuyển thơng tin từ ba mARN thành trình tự axit amin chuỗi pơlipeptit) - Có thành phần tham gia dịch mã, là: mARN, tARN, ribơxơm, axit amin Trong tARN đóng vai trò nhân tố tiến hành dịch mã (dịch ba mARN thành axit amin) - Dịch mã có giai đoạn giai đoạn hoạt hóa axit amin giai đoạn tổng hợp chuỗi pơlipeptit - Ở giai đoạn hoạt hóa axit amin, sử dụng lượng ATP để hoạt hóa axi amin gắn axit amin với tARN (ATP + aa + tARN →aa tARN) - Ở giai đoạn tổng hợp chuỗi pôlipeptit, ba mARN dịch thành axit amin Trong đó, ba đối mã tARN khớp bổ sung với ba mã hóa mARN - Ở sinh vật nhân sơ, aa mở đầu chuỗi pôlipeptit focmin Metiônin; Ở sinh vật nhân thực, aa mở đầu Metiônin - Khi dịch mã, ribôxôm trượt từ ba mở đầu (AUG) đầu 5’ mARN gặp ba kết thúc đầu 3’ mARN dừng lại Trên mARN có nhiều ba AUG có ba làm nhiệm vụ mở đầu dịch mã - Số lượng chuỗi pôlipeptit phụ thuộc vào số lượng ribôxôm tham gia dịch mã số phân tử mARN Ví dụ, có x phân tử mARN có y ribơxơm số chuỗi pơlipeptit tạo = x.y * Sơ đồ mô tả chế di truyền cấp phân tử: AND → mARN → prôtêin → Tính trạng * Như vậy, thơng tin di truyền gen biểu thành tính trạng thể sinh vật thông qua chế phiên mã dịch mã Kiến thức điều hòa hoạt động gen * Điều hòa hoạt động gen điều hòa lượng sản phẩm gen tạo Ở sinh vật nhân sơ, điều hòa hoạt động gen điều hòa q trình phiên mã theo mơ hình operon Lac - Operon Lac có thành phần, là: Vùng khởi động (P), vùng vận hành (O), gen cấu trúc Z, Y, A Vùng khởi động vị trí để enzym bám vào khởi động phiên mã; Vùng vận hành vị trí để chất ức chế bám vào ức chế phiên mã Các gen cấu trúc (Z, Y, A) quy định tổng hợp prôtêin tham gia chuyển hóa sử dụng đường lactozơ - Các gen operon có chung vùng khởi động, vùng vận hành có số lần phiên mã Ví dụ, gen Z phiên mã 10 lần gen A phiên mã 10 lần - Operon Lac khơng phiên mã có chất ức chế bám vào vùng vận hành (vùng O); Hoặc có đột biến làm vùng khởi động (P) operon - Operon Lac phiên mã khi: Vùng vận hành (O) tự vùng khởi động (P) hoạt động bình thường Kiến thức mối quan hệ gen, mARN, prôtêin Trang - Thông tin di truyền gen biểu thành tính trạng thể thơng qua q trình phiên mã dịch mã Cả phiên mã dịch mã diễn theo nguyên tắc bổ sung - Một đặc điểm có phiên mã sinh vật nhân thực mà khơng có sinh vật nhân sơ, sau phiên mã có hoàn thiện ARN (cắt bỏ đoạn intron nối đoạn exon để tạo nên mARN trưởng thành…) - Trong enzym tham gia chế di truyền cấp phân tử có enzym ARN pơlimeraza có khả tháo xoắn phân tử ADN tổng hợp mạch pơlinuclêơtit - Vì mã di truyền có tính đặc hiệu biết trình tự ba mARN suy trình tự axit amin chuỗi pơlipeptit Ngược lại, mã di truyền có tính thối hóa biết trình tự axit amin chuỗi pôlipeptit suy trình tự ba mARN - Quá trình phiên mã khơng theo ngun tắc bổ sung tổng hợp phân tử ARN có cấu trúc khác với ARN lúc bình thường khơng làm phát sinh đột biến gen (vì khơng làm thay đổi cấu trúc gen) Trang ... axit amin) - Dịch mã có giai đoạn giai đoạn hoạt hóa axit amin giai đoạn tổng hợp chu i pôlipeptit - Ở giai đoạn hoạt hóa axit amin, sử dụng lượng ATP để hoạt hóa axi amin gắn axit amin v i tARN... Ở giai đoạn tổng hợp chu i pôlipeptit, ba mARN dịch thành axit amin Trong đó, ba đ i mã tARN khớp bổ sung v i ba mã hóa mARN - Ở sinh vật nhân sơ, aa mở đầu chu i pôlipeptit focmin Metiônin;... suy trình tự axit amin chu i pơlipeptit Ngược l i, mã di truyền có tính th i hóa biết trình tự axit amin chu i pơlipeptit khơng thể suy trình tự ba mARN - Q trình phiên mã khơng theo ngun tắc