Khác nhau: S lo i enzim ARN polymeraza Ch có 1 lo i ARN polymeraza Có 3 lo i; ARN polimeraza I phiên mã cho rARN; ARN polimeraza II phiên mã cho mARN; ARN polimeraza III phiên mã cho tA
Trang 1I C u trúc và ch c n ng các lo i ARN
C n c vào ch c n ng c a ARN, ng i ta chia ra làm 3 lo i: ARN thông tin (mARN); ARN v n chuy n
(tARN); ARN ribôxôm (rARN)
1 c đi m c u trúc chung c a ARN
- M i phân t ARN đ c c u t o b i 1 m ch pôliribônuclêôtit
- c c u t o t 4 lo i đ n phân: A; U; G; X
- c t ng h p d a trên khuôn m u ADN
- Kích th c nh so v i ADN
2 mARN – ARN thông tin
- C u t o d ng m ch th ng, s i đ n
- Là b n sao các b ba mã hoá trên ADN, đóng vai trò trung gian chuy n thông tin mã hoá trên phân t
ADN đ n b máy gi i mã (ribôxôm) thành phân t protein t ng ng
- mARN tr c ti p tham gia vào quá trình d ch mã
- Khi nghiên c u 1 phân t mARN ng i ta th y chúng có các vùng sau:
+ Vùng không đ c mã hoá: Tuy không đ c d ch mã nh ng c n thi t cho s bám vào c a riboxom
+ Vùng mã hoá: n m k sau vùng không mã hoá, mang thông tin c u trúc c a poolipeptit
+ Trình t k t thúc
- Chi m kho ng 2 – 5% t ng s ARN c a t bào
3 tARN – ARN v n chuy n
- C u trúc d ng c ba lá (d ng ba thu ), c u trúc này đ c n đ nh nh các lien k t b sung m t s
vùng trên phân t tARN
- V trí không có liên k t b sung hình thành các thu , có vai trò đ c bi t quan tr ng đ i v i ch c n ng
c a tARN
PHIÊN MÃ VÀ D CH MÃ (TÀI LI U BÀI GI NG)
ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm v i bài gi ng Phiên mã và d ch mã thu c khóa h c LT H KIT-1 môn
Sinh h c – th y Nguy n Quang Anh t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n phiên mã và d ch mã,
B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này
Trang 2+ Trình t anticodon g m 3 nucleotit b sung cho codon (b ba mã hoá trên mARN)
+ Trình t XXA có kh n ng hình thành liên k t c ng hoá tr v i axit amin đ c tr ng
- tARN đóng vai trò v n chuy n các axit amin c n thi t đ n b máy d ch mã đ t ng h p protein t mARN t ng ng
4 rARN – ARN ribôxôm
- Chi m 80% t ng s ARN c a t bào
- C u t o m ch đ n, th ng nh ng có nhi u đo n xo n l i nên trong c u trúc có liên k t hidro
- Các ARN k t h p v i protein chuyên bi t t o thành riboxom, m t thành ph n c a b máy d ch mã
c a t bào
- M i riboxom g m 2 ti u ph n: ti u ph n l n và ti u ph n bé M i ti u ph n có mang nhi u protein và
rARN có kích th c khác nhau Hai ti u ph n này t n t i riêng r trong t bào, ch khi t ng h p protein
chúng m i k t h p l i v i nhau
II Phiên mã
1 Khái ni m: Là quá trình truy n thông tin di truy n t phân t ADN m ch kép sang ARN m ch đ n
- Quá trình này có nhi u tên g i: phiên mã, t ng h p ARN, sao mã
- Quá trình phiên mã ch x y ra trên 1 m ch c a gen, m ch này đ c g i là m ch g c
2 Y u t tham gia
- Enzim: c n nhi u enzim khác nhau, và các y u t tr giúp Vai trò chính là c a ARN polimeraza (ARN pol)
- Khuôn: 1 m ch c a ADN Chi u t ng h p m ch m i t 5'-3'
- Nguyên li u: Các riboNu và ngu n cung c p n ng l ng (ATP, UTP, GTP )
3 Di n bi n c a c ch phiên mã vi khu n E.coli
G m 3 giai đo n: kh i đ u, kéo dài và k t thúc
- Giai đo n kh i đ u: Quá trình b t đ u khi ARn – polimeraza bám vào promoter (vùng kh i đ u c a gen)
gen tháo xo n và tách hai m ch đ n làm l m ch khuôn 3’ – 5’
- Giai đo n kép dài: ARN – polimeraza di chuy n d c theo m ch có ý ngh a giúp các ribonucleotit t do trong môi tr ng n i bào liên k t v i các nucleotit trong m ch khuôn theo nguyên t c b sung t o nên
phân t mARN theo chi u 5’ – 3’
- Giai đo n k t thúc: Quá trình phiên mã đ c ti n hành đ n đi m k t thúc c a gen trên ADN thì mARN
đ c gi i phóng và ADN đóng xo n l i
Chú ý:
- Các riboNu t i v trí ADN tách m ch, liên k t v i ADN m ch khuôn theo nguyên t c b sung, c th :
A (ADN) liên k t v i U môi tr ng (mt)
T (ADN) liên k t v i A mt
G (ADN) liên k t v i X mt
X (ADN) liên k t v i G mt
- Hình thành liên k t photphođieste gi a các riboNu -> t o m ch
4 S phiên mã sinh v t nhân s và sinh v t nhân th c
a Gi ng nhau: Di n ra d i tác d ng c a enzyme DNA polymerase đ c tr ng
Vùng DNA ch a gen c n phiên mã ph i m xo n c c b và ch m t s i đ n (g i là s i có ngh a) dùng làm
khuôn cho t ng h p RNA
Nguyên li u cho t ng h p có 4 lo i ribonucleotide: A, U, G, C
Ph n ng trùng h p RNA di n ra theo nguyên t c b sung và s i RNA đ c kéo dài theo chi u 5’-3’ (ng c chi u c a s i khuôn)
Trang 3S kh i đ u và k t thúc phiên mã ph thu c vào các tín hi u là các trình t DNA đ c thù n m tr c và sau gen đ c phiên mã Quá trình phiên mã g m 3 giai đo n: kh i đ u, kéo dài, k t thúc
S n ph m đ u là RNA s i đ n
b Khác nhau:
S lo i enzim ARN
polymeraza
Ch có 1 lo i ARN polymeraza Có 3 lo i; ARN polimeraza I phiên mã
cho rARN; ARN polimeraza II phiên mã cho mARN; ARN polimeraza III phiên
mã cho tARN và các ARN nh khác Phân t mARN t o ra Tr c ti p t o ra t m ch g c theo
nguyên t c b sung
T o ra qua 2 b c:
-sao chép thong tin t m ch g c t o
mRNA s khai
-lo i b các intron đ t o mRNA tr ng
thành
S k t c p phiên mã
– d ch mã
- sinh v t nhân s , vì không có
màng nhân, nên quá trình phiên mã
và d ch mã x y ra g n nh đ ng
th i
- sinh v t nhân th c, sau khi mARN
đ c t ng h p, hoàn thi n, nó s r i
kh i nhân, ra ngoài t bào ch t, làm khuôn m u cho quá trình d ch mã
III D ch mã
1 Khái ni m: D ch mã là quá trình chuy n mã di truy n ch a trong mARN thành trình t các axit amin
trong chu i polipeptit c a protein
2 Di n bi n:
a Ho t hoá axit amin: Trong t bào ch t nh các enzim đ c hi u và n ng l ng ATP, các axit amin đ c
ho t hoá và g n v i tARN t o nên ph c h p axit amin – tARN
b D ch mã và hình thành chu i polipeptit
Giai đo n m đ u: tARN mang axit amin m đ u ti n vào v trí codon m đ u sao cho anticodon trên
tARN c a nó kh p b sung v i codon m đ u trên mARN
Giai đo n kép dài chu i polipeptit
- tARN mang axit amin th nh t đ n codon th nh t sao cho anticodon c a nó kh p b sung v i codon th
nh t trên mARN Enzim xúc tác t o liên k t peptit gi a axit amin th nh t và axit amin m đ u
- Riboxom d ch chuy n đi 1 b ba đ ng th i tARN mang axit amin m đ u r i kh i riboxom
- tARN mang axit amin th 2 đ n codon th hai sao cho anticodon c a nó kh p b sung v i codon th hai
trên mARN Enzim xúc tác t o liên k t peptit gi a axit amin th 2 và axit amin th nh t
- S d ch chuy n c a riboxom l i ti p t c theo t ng b ba trên mARN
Giai đo n k t thúc chu i polipeptit:
- Quá trình nh v y ti p di n đ n khi riboxom g p codon k t thúc trên mARN thì quá trình d ch mã d ng
l i
- Riboxom tách kh i mARN và chu i polipeptit đ c gi i phóng và axit amin m đ u c ng r i kh i chu i
Chu i polipeptit sau đó s hình thành protein hoàn ch nh
3 Poliriboxom:
- Trên m i phân t mARN th ng có 1 s riboxom cùng ho t đ ng đ c g i là poliriboxom Nh v t m i
m t phân t mARN có th t ng h p đ c t 1 đ n nhi u chu i polipeptit cùng lo i r i t hu
Poliriboxom có tu i th lâu h n và đa n ng h n
4 So sánh d ch mã sinh v t nhân s và d ch mã sinh v t nhân th c
a S gi ng nhau
Trang 4c th c hi n d i s tham gia c a ribosome và 3 lo i RNA(mRNA, tRNA, rRNA) đ c phiên mã t
khuôn DNA
X y ra trên polyribosme, ribosome “đ c” mRNA theo h ng 5’- 3’
S t ng h p đi t đ u N đ n đ u C c a protein
S n ph m là các chu i polipeptit xác đ nh, r i hình thành protein
b S khác nhau
Ribosome Nh h n (70S) g m 50S và 30S L n h n(80S) g m 40S và 60S
Axit amin đ u tiên formyl methionine Methionine
N i x y ra d ch mã phiên mã, d ch mã x y ra cùng
lúc
phiên mã di n ra trong nhân tr c,
d ch mã x y ra t bào ch t sau Nhân t kh i đ ng IF1, IF2, IF3 eIF1, eIF2, eIF3, eIF4, eIF5, eIF6
IV M t s công th c c n nh
1 ARN: đ c t ng h p t khuôn m u c a ADN theo NTBS A-U ; G-X
- T ng s Ribônuclêôtít (mN): m N =
2 N
- Chi u dài ARN : L= mN x 3,4 Å
- Kh i l ng phân t (M) : M = mN x 300 đ.v.c
- Liên k t hóa tr hình thành trong ARN (HT) : HT = mN– 1
- S liên k t hóa tr c a ARN (HT ): HT = 2 mN – 1
- M i liên quan gi a ADN – ARN :
_A _T G X
T _A X G mã g c c a gen
mA _mU _ mG _mX mARN
mA = Tg c
mU = Ag c mA + mU = A= T
mG = X g c
mX = Gg c m G + mX = G = X
T l % mN (ARN ) mA% + mU% +mG% +mX% = 100%
2
%
= A% = T% ;
2
%
= G% = X%
2 Phiên mã
- G i k là s l n sao mã c a gen (k > 0) S phân t ARN t o ra là : k
- S Rn t do c n dùng : Rn (cc) = Rn k = k
2 N
- S Rn t do t ng lo i c n dùng : mA(cc) = mA k = Tg c k
mU(cc)= mU k = Ag c k
mG (cc)= mG k= Xg c k
Trang 5m X (cc) = mX k = Gg c k k =
mN
cc
=
) (
) ( gôc T
cc mA
…
- S liên k t Hyđrô b phá v khi sao mã : H(pv) = k H(ADN)
- S liên k t hóa tr hình thành khi sao mã : HT (ht) = k (RN -1)
- S b ba mã sao c a ARN =
3
mN
=
6 N
3 Prôtêin :( 1aa có chi u dài b c 1 là 3angstron , có KLPT =110đ.v.c)
- S axitamin (aa) cung c p cho t ng h p 1 PT protêin = 1
6
N
1
mN
- S aa t o thành 1PT prôtêin hoàn ch nh : aa =
6
N
- 2 =
3
mN
- 2
- S PT protêin t o thành = 2 k n ( k:s l n sao mã , n : s riboxôm, x :s l n t sao c a gen ) X
- S aa môi tr ng cung c p cho các PT prôtêin = (
6
N
- 1 )2 k n = (X
3
Rn
- 1) 2 k.n X
- S aa t o thành các PT prôtêin hoàn ch nh = (
6
N
-2 )2 k.n X
- Th i gian t ng h p xong 1 PT prôtein (t) : t =
V
ARN
V : v n t c tr t c a ribôxôm ;
V = L / t
- Th i gian hoàn t t d ch mã (T) : T= t + ( n - 1) ∆t
∆t: th i gian cách đ u trên ribôxôm
∆L : Kho ng cách đ u c a riboxôm trên mARN
Ngu n : Hocmai.vn