- Mó di truyền là mó bộ ba (triplet code) Cỏc bộ ba cuả mARN gọi là codon (mó) và bộ ba
2. Tổn thương và sửa chữa ADN
Sửa chữa ADN là đặc tớnh thiết yếu của cỏc tế bào nhằm phục hồi cấu trỳc ADN bị tổn thương do cỏc tỏc nhõn lý-hoỏ hoặc tự phỏt trong quỏ trỡnh tỏi bản ADN. Cú nhiều hệ thống sửa sai trong cỏc tế bào. Tựu trung cú cỏc cơ chế cơ bản sau: đọc sửa trong lỳc tỏi bản nhờ một số ADN polymerase (nhưđó đề cập), quang phục hoạt, cắt bỏ bazơ hoặc nucleotide và sửa chữa sau tỏi bản.
Tỷ lệđột biến tự nhiờn núi chung thấp là nhờ tớnh hiệu quả của cỏc hệ thống sửa sai này.
2.1. Sửa chữa bằng quang phục hoạt
Quang phục hoạt (photoreactivation) là kiểu sửa chữa xảy ra dưới tỏc dụng của ỏnh sỏng, nờn cũn gọi là sửa chữa ngoài sỏng (light repair). Nú được xỳc tỏc bởi enzyme ADN photolyase. Cơ chế
sửa chữa dimer thymine bởi enzyme này được hỡnh dung như sau: (i) phỏt hiện và bỏm vào vị trớ ADN bị tổn thương; (ii) enzyme hấp thụ ỏnh sỏng cú bước súng 320-370 nm, và được kớch hoạt để
cú thể cắt đứt cỏc liờn kết vốn tạo ra dimer, làm phục hồi trạng thỏi bổ sung giữa cỏc bazơ của hai sợi; và (iii) hư hại được chữa xong, và enzyme rời khỏi ADN.
Hỡnh 7.12. Mụ hỡnh về quang phục hoạt (xem giải thớch trong bài).
2.2. Sửa chữa bằng cắt bỏ
Sự sửa chữa bằng cắt bỏ (excision repair) được thực hiện bởi cỏc enzyme đặc thự và khụng cần ỏnh sỏng, nờn gọi là sửa chữa trong tối (dark repair). Sự tỏch bỏ vựng ADN hư hại và thay bằng ADN mới xảy ra bằng cỏch hoặc cắt bỏ bazơ hoặc cắt bỏ nucleotide. (Hỡnh 7.12 và 7.13)
Đối với sự sửa chữa bằng cỏch cắt bỏ nucleotide (nucleotide excision repair), chẳng hạn, tổn thương bazơ hàng loạt, kể cả dimer thymine, cũng cú thể tỏch bỏ trực tiếp mà khụng cần sự giỳp đỡ
của ADN glycosylase. Ở E. coli, enzyme chủ chốt của quỏ trỡnh này là urvABC endonuclease (vỡ nú
chứa ba polypeptide của cỏc gen urvA, urvB và urvC). Enzyme này cắt một đoạn dài 12-13 nucleotide trờn một sợi, tuỳ thuộc vào sai hỏng ảnh hưởng lờn một nucleotide (alkyl hoỏ) hoặc hai nucleotide (dimer). Khoảng trống này sẽ được lấp đầy nhờ ADN polymerase I. Và cuối cựng, ADN ligase sẽ hàn gắn cỏc khe hở (Hỡnh 7.14).
Hỡnh 7.13. Sửa chữa bằng cỏch cắt bỏ bazơ ở E. coli. (a) ADN
glycosylase nhận biết bazơ bị tổn thương. (b) ADN glycosylase loại bỏ
bazơ, để lại vị trớ apurine hay apyrimidinine gọi là AP trờn sợi ADN phớa dưới. (c) Một AP endonuclease cắt ADN ở đầu 5' của vị trớ AP. (d) ADN phosphodiesterase loại bỏ AP- deoxyribose phos-phate mà đó bị cắt rời bởi ADN glycosylase, (e) ADN polyme-rase I lấp khoảng trống và tiếp tục sửa chữa một số nucle-otide mới theo chiều 5'→3'. (f) ADN ligase hàn liền khe hở.
Hỡnh 7.14. Sửa chữa bằng cỏch cắt bỏ nucleotide ở E. coli. (a) UrvABC
excinuclease cắt bỏ một trong hai bờn của bazơ tổn thương cú dạng bỳp. (b)
Điều này giỳp loại bỏ một oligonucleotide ~12 nucleotide. Nếu tổn thương là một dimer pyrimidine lỳc đú oligonu-cleotide dài 13 đơn phõn thay vỡ 12. (c) ADN polymerase I lấp đầy khoảng trống, bằng cỏch sử
dụng đầu 3' của sợi trờn để làm khuụn, sau đú ADN ligase hàn liền khe hở.