Tài liệu Gen, ARN và quá trình phiên mã doc

Gen, ARN và quá trình phiên mã I. GEN: Khái ni m:ệ Gen là 1 đo n c a phân tạ ủ ử ADN mang thông tin mã hóa cho 1 s nả ph m xác đ nh (s n ph m đó có th làẩ ị ả ẩ ể chu i polipeptit hay ARN) ỗ Vùng mã hóaVùng k t thúcế exon intron (nhân th c)ự C u trúc chung:ấ 1 gen mã hóa protein có c u trúc đi nấ ể hình g m 3 vùng:ồ - Vùng đi u hoà:ề Mang tín hi u kh iệ ở đ ng và ki m soát quá trình phiên mã.ộ ể - Vùng mã hóa: Mang thông tin mã hóa các a.a - Vùng k t thúc:ế Mang tín hi u k t thúcệ ế phiên mã. Vùng đi u hòaề Trong vùng mã hóa có nh ng đo n th cữ ạ ự s mang thông tin mã hóa a.a (g i làự ọ đo n exon) và nh ng đo n không mangạ ữ ạ thông tin mã hóa a.a (intron). Gen có cả exon và intron g i là ọ gen phân m nhả ; gen ch có exon là ỉ gen không phân m nhả . Gen không phân m nh có nhânả ở s ; gen không phân m nh có nhân th cơ ả ở ự và vi khu n c (ít đ c đ c p đ n) Cácẩ ổ ượ ề ậ ế đo n exon luôn m đ u và k t thúc choạ ở ầ ế 1 gen. Nh v y có nghĩa là, ư ậ không ph i t t cả ấ ả các đo n ADN đ u là genạ ề . Th c t ,ự ế ng i ta nh n th y s l ng gen/t ngườ ậ ấ ố ượ ổ s ADN là r t nh , đ c bi t là sinhố ấ ỏ ặ ệ ở v t nhân th c.ậ ự Các đo n ADN khôngạ ph i là gen có r t nhi u ch c năng quanả ấ ề ứ tr ng mà khoa h c v n ch a xác đ nhọ ọ ẫ ư ị đ c h t. Trong đó có các trình t đ uượ ế ự ầ mút, trình t tâm đ ng, đo n ADN n iự ộ ạ ố gi a các gen ữ II. ARN 1. C u trúc chungấ - ARN (axit ribonucleic) là 1 lo i axitạ nucleic (nh ADN), c u t o t cácư ấ ạ ừ nguyên t C, H, O, N, P. ARN là 1 đ iố ạ phân t , c u t o theo nguyên t c đ nử ấ ạ ắ ơ phân mà các đ n phân là các ribonucleotitơ (riboNu). 2. C u trúc c th 1 riboNu:ấ ụ ể G m 3 thành ph n:ồ ầ - Đ ng riboz .ườ ơ (Hình nh ch rõ s khác bi t gi aả ỉ ự ệ ữ đ ng c a ADN và ARN)ườ ủ - Nhóm photphat - Baz nit g m 4 lo i A, U, G, X (khácơ ơ ồ ạ v i ADN)ớ Liên k t t o m ch ARN gi ngế ạ ạ ố ADN.ở 3. Các lo i ARN:ạ Có r t nhi u lo i ARN khác nhau,ấ ề ạ nh ng tiêu bi u và hay g p là:ư ể ặ - mARN: ARN thông tin: mang thông tin mã hóa cho a.a - tARN: ARN v n chuy n: mang a.aậ ể tham gia quá trình d ch mã.ị - rARN: ARN riboxom: tham gia c u trúcấ ribxom. Ngoài ra còn có ARN m ch đ n, kép làạ ơ v t ch t di truy n virus, nhi u phân tậ ấ ề ở ề ử ARN r t nh có ch c năng đi u hoà,ấ ỏ ứ ề ARN có ch c năng nh 1 enzimứ ư (ribozim) M i lo i ARN có c u trúc, th i gian t nỗ ạ ấ ờ ồ t i trong t bàoạ ế khác nhau phù h p v iợ ớ ch c năng.ứ III. QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ 1. Khái ni m:ệ Là quá trình truy n thôngề tin di truy n t phân t ADN m ch képề ừ ử ạ sang ARN m ch đ nạ ơ (sgk Sinh 12 nâng cao). Quá trình này có nhi u tên g i: phiên mã,ề ọ t ng h p ARN, sao mã ổ ợ Đ nh nghĩa nh v y ị ư ậ không có nghĩa r ngằ t t c các đo n ADN đ u s đ cấ ả ạ ề ẽ ượ phiên mã tr thành ARN. Ch có genở ỉ (đ nh nghĩa phía trên) m i đ c phiênị ớ ượ mã. Quá trình phiên mã ch x y ra trên 1ỉ ả m ch c a gen, m ch này đ c g i làạ ủ ạ ượ ọ m ch g c.ạ ố 2. Y u t tham giaế ố - Enzim: c n nhi u enzim khác nhau, vàầ ề các y u t tr giúp. Vai trò chính là c aế ố ợ ủ ARN polimeraza (ARN pol) - Khuôn: 1 m ch c a ADN. Chi u t ngạ ủ ề ổ h p m ch m i t 5'-3'.ợ ạ ớ ừ - Nguyên li uệ : Các riboNu và ngu nồ cung c p năng l ng (ATP, UTP,ấ ượ GTP ) 3. Di n bi nễ ế a. M đ u:ở ầ - ARN pol nh n bi t đi m kh i đ uậ ế ể ở ầ phiên mã. Vi c ARN pol nh n bi t đi m kh i đ uệ ậ ế ể ở ầ phiên mã c a 1 gen là c c kì quan tr ngủ ự ọ đ i v i s phiên mã c a gen. 1 khi ARNố ớ ự ủ pol đã bám vào ADN, g n nh ch cầ ư ắ ch n nó s phiên mã. ARN pol thì luôn ràắ ẽ soát d c s i ADN, trong khi gen thì cóọ ợ gen đ c phiên mã nhi u, gen phiên mãượ ề ít. Căn b n c a s khác nhau này là cáiả ủ ự ở g i là ái l c c a gen đ i v i ARN pol.ọ ự ủ ố ớ Ái l c càng cao, gen càng có nhi u ARNự ề pol ch y qua, càng nhi u phân t proteinạ ề ử đ c t ng h p. Ái l c này ph thu cượ ổ ợ ự ụ ộ vào hàng lo t protein, và đ c bi t là trìnhạ ặ ệ t vùng đi u hòa c a gen.ự ở ề ủ - ADN tháo xo n,ắ tách m chạ t i v tríạ ị kh i đ u phiên mã.ở ầ - Các riboNu t i v trí ADN tách m ch,ớ ị ạ liên k t v i ADN m ch khuôn theoế ớ ạ nguyên t c b sung, c th :ắ ổ ụ ể A (ADN) liên k t v i U môi tr ng (mt)ế ớ ườ T (ADN) liên k t v i A mtế ớ G (ADN) liên k t v i X mtế ớ X (ADN) liên k t v i G mtế ớ - Hình thành liên k t photphođieste gi aế ữ các riboNu -> t o m ch.ạ ạ b. Kéo dài: - ARN pol di chuy n trên m ch g c theoể ạ ố chi u 3'-5', c nh th , các riboNu liênề ứ ư ế k t t o thành phân t ARN.ế ạ ử - ARN tách d n kh i m ch ADN, 2ầ ỏ ạ m ch ADN sau khiạ ARN pol đi qua l iạ liên k t tr l i.ế ở ạ c. K t thúc:ế Nh tín hi u k t thúc, ARN pol k t thúcờ ệ ế ế vi c t ng h p ARN, r i kh i ADN.ệ ổ ợ ờ ỏ Phân t ARN đ c t o ra sinh v tử ượ ạ ở ậ nhân s , qua 1 vài s ch nh có th làmơ ơ ế ỏ ể khuôn đ t ng h p protein. Trên th c t ,ể ổ ợ ự ế sinh v t nhân s , quá trình phiên mãở ậ ơ (t ng h p mARN) và quá trình d ch mãổ ợ ị (t ng h p protein) g n nh x y ra đ ngổ ợ ầ ư ả ồ th i.ờ Còn sinh v t nhân th c, do gen là genở ậ ự phân m nh (có xen k exon và intron),ả ẽ nên phân t ARN đ c t o ra có cử ượ ạ ả đo n t ng ng intron, exon. Phân tạ ươ ứ ử này đ c g i là ti n mARN. Ti nượ ọ ề ề [...]... các phân tử mARN trưởng thành khác nhau, và đương nhiên là quy định các protein khác nhau Đây là 1 hiện tượng được thấy đối với gen quy định tổng hợp kháng thể ở người Vì vậy, chỉ 1 lượng rất nhỏ gen nhưng có thể tổng hợp rất nhiều loại kháng thể khác nhau Ở sinh vật nhân thực, hệ enzim phức tạp hơn, có nhiều loại ARN pol tổng hợp từng loại mARN, tARN, rARN Lưu ý: Khi nói quá trình phiên mã xảy ra theo... nghĩa rằng mạch 3'-5' của ADN luôn là mạch khuôn Phân tử ARN pol hoạt động tại đơn vị là gen Nếu ADN có mạch 1 và 2, có thể đối với gen này, mạch gốc là mạch 1, còn gen kia thì mạch gốc lại là mạch 2 Nắm rõ được điều này, ta có thể thấy, trong đột biến đảo đoạn NST Nếu đoạn đảo đó chứa 1 gen nguyên vẹn, thì không ảnh hưởng tới quá trình phiên mã của gen (bỏ qua ảnh hưởng của các yếu tố điều hoà) ...mARN sẽ được cắt bỏ các intron để tạo thành phân tử mARN trưởng thành Phân tử mARN trưởng thành này mới làm khuôn tổng hợp protein Việc cắt bỏ intron khá phức tạp Cần có những đoạn trình tự đặc biệt để phức hệ cắt intron có thể nhận biết được Do vậy, nếu có đột biến xảy ra làm thay đổi trình tự này, khiến phức hệ cắt intron không nhận ra intron, . ề ẽ ượ phiên mã tr thành ARN. Ch có genở ỉ (đ nh nghĩa phía trên) m i đ c phiên ớ ượ mã. Quá trình phiên mã ch x y ra trên 1ỉ ả m ch c a gen, m ch. iệ ở đ ng và ki m soát quá trình phiên mã. ộ ể - Vùng mã hóa: Mang thông tin mã hóa các a.a - Vùng k t thúc:ế Mang tín hi u k t thúcệ ế phiên mã. Vùng