Lý thuyết trọng tâm về ARN và quá trình phiên mã
LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VỀ ARN VÀ QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
ARN
1. PHÂN LOẠI
Có 3 loại ARN. Cả 3 loại đều có cấu trúc mạch đơn được cấu tạo từ 4 loại nucleotit là A, U, G, X. Phân tử mARN không có cấu trúc theo nguyên tắc bổ sung. Phân tử tARN và rARN có nguyên tắc bổ sung.
2. Đặc điểm và chức năng của từng loại ARN:
Loại ARN | Cấu trúc | Chức năng |
mARN | - Mạch thẳng có chiều từ 5’ đến 3’. - Đầu 5’ có trình tự nucleotit đặc hiệu để riboxom nhận biết và gắn vào. | - Làm khuôn cho quá trình dịch mã ở riboxom. - Sau khi tổng hợp protein, mARN thường được các enzim phân hủy. |
tARN | - Có nhiều loại tARN, mỗi phân tử tARN đều có một bộ ba đối mã (anticodon) và 1 đầu để liên kết với axit amin tương ứng. - Một đầu mang bộ ba đối mã, một đầu gắn với axit amin | - Vận chuyển axit amin tới riboxom để tổng hợp chuỗi polipeptit. - Nhận biết bộ ba trên mARN theo nguyên tắc bổ sung. |
rARN | Gồm hai tiểu đơn vị lớn và tiểu đơn vị bé liên kết với nhau khi dịch mã để tạo thành riboxom hoàn chỉnh. | Là nơi diễn ra tổng hợp chuỗi polipeptit. |
STUDY TIP Trong 3 loại ARN thì mARN có nhiều loại nhất (có tính đa dạng cao nhất) nhưng hàm lượng ít nhất (chiếm khoảng 5%); rARN có ít loại nhất nhưng hàm lượng cao nhất. |
STUDY TIP - Trong tế bào, rARN, tARN tương đối bền vững, mARN kém bền vững hơn. - Ở một số loại virut, thông tin di truyền không được lưu giữ trên ADN mà là trên ARN. |
QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tế bào vào kì trung gian của quá trình phân bào (pha G của chu kì tế bào).
Các bước phiên mã:
Bước 1: Khởi đầu:
Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’g5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
Bước 2: Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’g5’ và các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucleotit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung:
A gốc – U môi trường; T gốc – A môi trường
G gốc – X môi trường; X gốc – G môi trường
Bước 3: Kết thúc:
Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử ARN được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn đóng xoắn ngay lại.
- Một gen tiến hành phiên mã x lần thì sẽ tổng hợp được x phân tử mARN. Vì quá trình phiên mã diễn ra theo nguyên tắc bổ sung nên các phân tử mARN đều có cấu trúc giống nhau. Cần lưu ý ở sinh vật nhân thực, mARN sơ khai trải qua quá trình hoàn thiện sẽ có thể tạo ra nhiều loại mARN trưởng thành khác nhau.
- Enzim ARN polimeraza vừa có chức năng tháo xoắnADN, tách 2 mạch của ADN vừa có chức năng tổng hợp, kéo dài mạch polinucleotit mới.
- Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin. - Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã được cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn exôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhận ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp. Các đoạn exon có thể được nối theo trình tự khác nhau nên sẽ có nhiều loại mARN được tạo ra từ cùng 1 gen. |
Lý thuyết Sinh Học Lớp 12