Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN

Gen là 1 đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho 1 sản phẩm xác định (sản phẩm đó có thể làchuỗi polipeptit hay ARN) Vùng mã hóaVùng kết thúc exon intron (nhân thực) Cấu trúc chung: 1 gen mã hóa protein có cấu trúc điển hình gồm 3 vùng: - Vùng điều hoà: Mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã. -
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN Bài 1: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN Nếu Khách vào đâyđể chia sẻ với bạn bècủa mFacebook nha!I. GEN:Khái niệm: Gen là 1 đoạn của phân tửADN mang thông tin mã hóa cho 1 sảnphẩm xác định (sản phẩm đó có thể làchuỗi polipeptit hay ARN)Vùng mã hóaVùng kết thúcexon intron (nhân thực)Cấu trúc chung:1 gen mã hóa protein có cấu trúc điểnhình gồm 3 vùng:- Vùng điều hoà: Mang tín hiệu khởi độngvà kiểm soát quá trình phiên mã.- Vùng mã hóa: Mang thông tin mã hóacác a.a- Vùng kết thúc: Mang tín hiệu kết thúcphiên mã.Vùng điều hòaTrong vùng mã hóa có những đoạn thựcsự mang thông tin mã hóa a.a (gọi làđoạn exon) và những đoạn không mangthông tin mã hóa a.a (intron). Gen có cảexon và intron gọi là gen phân mảnh; genchỉ có exon là gen không phân mảnh. Genkhông phân mảnh có ở nhân sơ; genkhông phân mảnh có ở nhân thực và vikhuẩn cổ (ít được đề cập đến) Các đoạnexon luôn mở đầu và kết thúc cho 1 gen.Như vậy có nghĩa là, không phải tất cả cácđoạn ADN đều là gen. Thực tế, người tanhận thấy số lượng gen/tổng số ADN làrất nhỏ, đặc biệt là ở sinh vật nhân thực.Các đoạn ADN không phải là gen có rấtnhiều chức năng quan trọng mà khoa họcvẫn chưa xác định được hết. Trong đó cócác trình tự đầu mút, trình tự tâm động,đoạn ADN nối giữa các gen....II. ARN1. Cấu trúc chung- ARN (axit ribonucleic) là 1 loại axitnucleic (như ADN), cấu tạo từ các nguyêntố C, H, O, N, P. ARN là 1 đại phân tử, cấutạo theo nguyên tắc đơn phân mà các đơnphân là các ribonucleotit (riboNu).2. Cấu trúc cụ thể 1 riboNu:Gồm 3 thành phần:- Đường ribozơ .(Hình ảnh chỉ rõ sự khác biệt giữa đườngcủa ADN và ARN)- Nhóm photphat- Bazơ nitơ gồm 4 loại A, U, G, X (khác vớiADN)Liên kết tạo mạch ARN giống ở ADN.3. Các loại ARN:Có rất nhiều loại ARN khác nhau, nhưngtiêu biểu và hay gặp là:- mARN: ARN thông tin: mang thông tinmã hóa cho a.a- tARN: ARN vận chuyển: mang a.a thamgia quá trình dịch mã.- rARN: ARN riboxom: tham gia cấu trúcribxom.Ngoài ra còn có ARN mạch đơn, kép là vậtchất di truyền ở virus, nhiều phân tử ARNrất nhỏ có chức năng điều hoà, ARN cóchức năng như 1 enzim (ribozim)Mỗi loại ARN có cấu trúc, thời gian tồn tạitrong tế bào khác nhau phù hợp với chứcnăng.III. QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ1. Khái niệm: Là quá trình truyềnthông tin di truyền từ phân tử ADNmạch kép sang ARN mạch đơn (sgk Sinh12 nâng cao).Quá trình này có nhiều tên gọi: phiên mã,tổng hợp ARN, sao mã...Định nghĩa như vậy không có nghĩa rằngtất cả các đoạn ADN đều sẽ được phiênmã trở thành ARN. Chỉ có gen (định nghĩaphía trên) mới được phiên mã.Quá trình phiên mã chỉ xảy ra trên 1 mạchcủa gen, mạch này được gọi là mạch gốc.2. Yếu tố tham gia- Enzim: cần nhiều enzim khác nhau, vàcác yếu tố trợ giúp. Vai trò chính là củaARN polimeraza (ARN pol)- Khuôn: 1 mạch của ADN. Chiều tổng hợpmạch mới từ 5-3.- Nguyên liệu: Các riboNu và nguồn cungcấp năng lượng (ATP, UTP, GTP...)3. Diễn biếna. Mở đầu:- ARN pol nhận biết điểm khởi đầu phiênmã.Việc ARN pol nhận biết điểm khởi đầuphiên mã của 1 gen là cực kì quan trọngđối với sự phiên mã của gen. 1 khi ARNpol đã bám vào ADN, gần như chắc chắnnó sẽ phiên mã. ARN pol thì luôn rà soátdọc sợi ADN, trong khi gen thì có genđược phiên mã nhiều, gen phiên mã ít.Căn bản của sự khác nhau này là ở cái gọilà ái lực của gen đối với ARN pol. Ái lựccàng cao, gen càng có nhiều ARN pol chạyqua, càng nhiều phân tử protein được tổnghợp. Ái lực này phụ thuộc vào hàng loạtprotein, và đặc biệt là trình tự ở vùng điềuhòa của gen.- ADN tháo xoắn, tách mạch tại vị trí khởiđầu phiên mã.- Các riboNu tới vị trí ADN tách mạch, liênkết với ADN mạch khuôn theo nguyên tắcbổ sung, cụ thể:A (ADN) liên kết với U môi trường (mt)T (ADN) liên kết với A mtG (ADN) liên kết với X mtX (ADN) liên kết với G mt- Hình thành liên kết photphođieste giữacác riboNu -> tạo mạch.b. Kéo dài:- ARN pol di chuyển trên mạch gốc theochiều 3-5, cứ như thế, các riboNu liên kếttạo thành phân tử ARN.- ARN tách dần khỏi mạch ADN, 2 mạchADN sau khi ARN pol đi qua lại liên kết trởlại.c. Kết thúc:Nhờ tín hiệu kết thúc, ARN pol kết thúcviệc tổng hợp ARN, rời khỏi ADN.Phân tử ARN được tạo ra ở sinh vật nhânsơ, qua 1 vài sơ chế nhỏ có thể làm khuônđể tổng hợp protein. Trên thực tế, ở sinhvật nhân sơ, quá trình phiên mã (tổng hợpmARN) và quá trình dịch mã (tổng hợpprotein) gần như xảy ra đồng thời.Còn ở sinh vật nhân thực, do gen là genphân mảnh (có xen kẽ exon và intron),nên phân tử ARN được tạo ra có cả đoạntương ứng intron, exon. Phân tử này đượcgọi là tiền mARN. Tiền mARN sẽ được cắtbỏ các intron để tạo thành phân tử mARNtrưởng thành. Phân tử mARN trưởng thànhnày mới làm khuôn tổng hợp protein.Việc cắt bỏ intron khá phức tạp. Cần cónhững đoạn trình tự đặc biệt để phức hệcắt intron có thể nhận biết được. Do vậy,nếu có đột biến xảy ra làm thay đổi trìnhtự này, khiến phứ ...