Khung đọc mã (Reading frames)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.43 MB, 161 trang )
• Mã di truyền có tính "suy thoái"
(degeneration) tức một amino acid có nhiều
codon mã hóa, chỉ trừ methionine và
tryptophane chỉ có một codon. Các codon
đồng nghóa tức mã hóa cho cùng một amino
acid thường có hai base đầu tiên giống nhau,
nhưng khác nhau ở cái thứ ba. Ví dụ: CCU,
CCC, CCA và CCG tất cả đều mã hóa cho
proline. Trên thực tế, U và C luôn luôn tương
đương nhau ở vò trí thứ ba, còn A và G tương
đương nhau trong 14 trên 16 trường hợp.
• Trừ một số ngoại lệ nhỏ, mã di
truyền có tính vạn năng (universel)
tức toàn bộ thế giới sinh vật có
chung bộ mã di truyền.
Bảng mã di truyền được tóm tắt
•
như sau:
• MÃ DI TRUYỀN ( mRNA
II. QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
• 1. Nguyên tắc chung.
Quá trình chuyển thông tin di truyền từ DNA sang
RNA gọi là phiên mã. RNA được tổng hợp nhờ hệ
enzyme RNA-polymerase, đúng ra gọi chính xác là
RNA-polymerase phụ thuộc DNA (DNA-dependentRNA-polymerase). Ở đây DNA còn thể hiện tính chất
kỳ lạ là khả năng dò xúc tác (heterocatalysis) tức làm
khuôn tổng hợp một phân tử khác. Giống như DNA
polymerae, RNA polymerase theo mạch khn DNA, xúc tác
phản ứng polymer hố tạo liên kết phosphodiester, nối các đơn
phân ribonucleotide ATP, GTP, UTP và CTP tạo mạch RNA
bổ sung.
• Hóa học của tổng hợp RNA rất giống với sao chép DNA.
Trong q trình nối dài (elongation) mạch RNA,
nucleotide mới gắn vào đầu 3’OH của ribonucleotide
trước đó và polymer hố phóng thích 2 liên kết phosphate
giàu năng lượng. Hướng tổng hợp cũng tương tự từ đầu
5’ –> 3’, và do vậy mạch khn đối song song
(antiparallel) với mạch RNA mới tạo thành, mà khơng tạo
liên kết hydro giữa 2 mạch. Khác với DNA polymerase,
RNA polymerase có thể tái khởi sự tổng hợp mạch mới và
khơng cần mồi.
Tổng
hợp
RNA
• Hóa học của tổng hợp RNA rất giống với sao chép DNA.
Trong q trình nối dài (elongation) mạch RNA,
nucleotide mới gắn vào đầu 3’OH của ribonucleotide
trước đó và polymer hố phóng thích 2 liên kết phosphate
giàu năng lượng. Hướng tổng hợp cũng tương tự từ đầu
5’ –> 3’, và do vậy mạch khn đối song song
(antiparallel) với mạch RNA mới tạo thành, mà khơng tạo
liên kết hydro giữa 2 mạch. Khác với DNA polymerase,
RNA polymerase có thể tái khởi sự tổng hợp mạch mới và
khơng cần mồi.
• DNA còn thể hiện một tính chất kỳ lạ là khả năng dị xúc
tác (heterocatalysis), tức làm khn để tổng hợp nên một
phân tử khác nó là RNA. Điều này thực hiện được nhờ
enzyme RNA polymerase và các ribonucleotide, đặc biệt là
uracil.
• Q trình phiên mã trải qua ba giai đoạn là khởi sự
(initiation), nối dài (elongation), kết thúc (termination); và
thực hiện theo các ngun tắc :
• Chỉ một trong hai mạch của phân tử DNA
được dùng làm khuôn để tổng hợp RNA.
• RNA-polymerase bám vào DNA làm tách
mạch và di chuyển theo hướng 3‘ 5' trên
DNA để cho mRNA được tổng hợp theo hướng
5' 3'.
2. RNA polymerase
Khn cho RNA polymerase là DNA mạch kép, nhưng chỉ
phiên mã một mạch có nghĩa (sense), tuy gen hiện diện ở
cả hai mạch và vùng 2 mạch đó được phiên mã vào những
thời điểm khác nhau. Các ngun tắc này được RNA
polymerase của tất cả các sinh vật tn thủ. Sự khác nhau
đáng kể giữa RNA polymerase của các siêu giới thể hiện
như sau :
• – Ở sinh vật nhân sơ chỉ một loại RNA polymerase tổng
hợp tất cả các loại RNA.
• – Sinh vật nhân thực có 3 loại RNA polymerase tổng hợp
3 loại RNA khác nhau.
• Tất cả RNA polymerase của các lồi vi khuẩn là các
protein có họ hàng gần nhau. Phức hợp enzyme từ E. coli
có lõi holoenzyme gồm 4 tiểu phần và nhân tố σ (sigma
factor), mà nó khơng gắn chặt như các tiểu phần khác và
dễ tách ra. Chỉ phần enzyme lõi có khả năng xúc tác phản
ứng polymer hóa nối ribonucleotide tạo thành mạch RNA,
còn sigma có vai trò nhận biết (recognition) vị trí thích
hợp trên DNA để khởi sự tổng hợp. Lúc ban đầu, RNA
polymerase lõi gắn với nhân tố sigma dò đến điểm khởi sự
và σ tách ra khi phiên mã bắt đầu
Khởi sự phiên mã ở E. coli : RNA polymerase lõi
với nhân tố sigma
Đoạn gen được phiên mã
