Bài 2: Phiên mã và dịch mã

BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ Giải bài tập 1. Hãy trình bày diễn biến của quá trình phiên mã và kểt quả của nó. Trả lời: - Phiên mã tạo ra các loại ARN là rARN, tARN và mARN. - Quá trình phiên mã gồm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc. - Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARNpôlimeraza bám vào promoter (vùng khởi đầu của gen) -» gen tháo xoắn và tách hai mạch đơn làm lộ ra mạch khuôn 3' -» 5' (mạch có nghĩa). ARNpôlimeraza di chuyển dọc theo mạch có ...

BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ

Giải bài tập 1. Hãy trình bày diễn biến của quá trình phiên mã và kểt quả của nó.

Trả lời:

- Phiên mã tạo ra các loại ARN là rARN, tARN và mARN.

- Quá trình phiên mã gồm 3 giai đoạn: khởi đầu, kéo dài và kết thúc.

- Quá trình phiên mã được bắt đầu khi enzim ARNpôlimeraza bám vào promoter (vùng khởi đầu của gen) -» gen tháo xoắn và tách hai mạch đơn làm lộ ra mạch khuôn 3' -» 5' (mạch có nghĩa). ARNpôlimeraza di chuyển dọc theo mạch có nghĩa giúp các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5'-> 3'.

- Đối với phần lớn các gen ở sinh vật nhân chuẩn, sau khi toàn bộ gen được phiên mã thì mARN sơ khai được sửa đổi để cắt bỏ các intron và nối các êxôn lại với nhau thành mARN chức năng. Sau đó mARN chức năng từ nhân ra chất tế bào tới ribôxôm để làm khuôn tổng hợp prôtêin.

- Trong phiên mã chỉ một mạch 3'—> 5' được dùng làm khuôn.

- Chiều tổng hợp mARN của enzim ARNpôlimeraza là 5'-> 3’.

- Giữa mARN sơ khai và mARN chức năng được phiên mã từ một gen cấu trúc ở sinh vật nhân chuẩn thì mARN chức năng ngắn hơn vì ARNpôlimeraza phiên mã mạch khuôn 3' -» 5' tất cả các êxôn và intron theo nguyên tắc bổ sung thành mARN sơ khai. Sau đó các intron bị cắt bỏ và nối các êxôn lại thành mARN chức năng.

Giải bài tập 2. Quá trình dịch mã tai ribôxôm diễn ra như thế nào?

Trả lời:

* Hoạt hoá axit amin

Dưới tác dụng của một loại enzim, các axit amin tự do trong tế bào liên kết với hợp chất giàu năng lượng ATP (ađênôzin triphôtphat), trở thành dạng axit amin hoạt hoá. Nhờ một loại enzim khác, axit amin đã được hoạt hoá lại liên kết với tARN tạo thành phức hợp aa-tARN.

* Dịch mã và hình thành chuỗi pôlipeptit

- Đầu tiên, tARN mang axit amin mở đầu (met-tARN) tiến vào vị trí côđon mở đầu, anticôđon tương ứng trên tARN của nó khớp bổ sung với côđon mở đầu trên mARN. Tiếp theo tARN mang axit amin thứ nhất (aar tARN) tới vị trí bên cạnh, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ nhất ngay sau côđon mở đầu. Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất (met-aa!).

- Ribôxôm dịch chuyển đi một bộ ba trên mARN, đồng thời tARN (đã mất axit amin mở đầu) rời khỏi ribôxôm. Tiếp theo, aa2-tARN tiến vào ribôxôm, anticôđon của nó khớp bổ sung với côđon của axit amin thứ hai trên mARN. Liên kết giữa axit amin thứ nhất và axit amin thứ hai (aaraa2) được tạo thành.

- Sự dịch chuyển của ribôxôm lại tiếp tục theo từng bộ ba trên mARN.

- Quá trình như vậy tiếp diễn cho đến khi gặp côđon kết thúc trên mARN và quá trình dịch mã dừng lại. Ribôxôm tách khỏi mARN và chuỗi pôlipeptit được giải phóng, đồng thời axit amin mêtiônin mở đầu cũng tách khỏi chuỗi pôlipeptit. Chuỗi pôlipeptit sau đó hình thành phân tử prôtêin hoàn chỉnh.

Giải bài tập 3. Nêu vai trò của pôliribôxôm trong quá trình tổng hợp prôtêin.

Trả lời:

- Trên mỗi phân tử mARN thường có một số ribôxôm cùng hoạt động được gọi là pôliribôxồm. Sự hình thành pôliribôxôm là sau khi ribôxôm thứ nhất dịch chuyển được một đoạn thì ribôxôm thứ hai liên kết vào mARN.

- Tiếp theo đó là ribôxôm thứ 3, thứ 4... Như vậy, mỗi một phân tử mARN có thể tổng hợp từ một đến nhiều chuỗi pôlipeptit cùng loại rồi tự hủy. Các ribôxôm được sử dụng qua vài thế hệ tế bào và có thể tham gia vào tổng hợp bất cứ loại prôtêin nào.

Giải bài tập 4. Một đoan gen có trình tư các nuclêôtit như sau:

3' XGA GAA TTT XGA 5’ (mạch mã gốc)

5’ GXT XTT AAA GXT 3'

a) Hãy xác định trình tự các axit amin trong prôtêin được tổng hợp từ đoạn gen trên.

b) Một đoạn phân tử prôtêin có trình tự axit amin như sau: lơxin - alanin - valin - lizin

Hãy xác định trình tự các cặp nuclêôtit trong đoạn gen mang thông tin quy định cấu trúc đoạn prôtêin đó.

Trả lời:

a) 5'GXT XTT AAA GXT 3’

3' XGA GAA TÍT XGA 5' (mạch có nghĩa)

5' GXU  XUU  AAA GXU 3’ (mARN)

    Ala    Leu   Lys   Ala (trình tự axit amin trong prôtêin)

b) Leu - Ala - Val - Lys (trình tự axit amin)

   UUA GXU GUƯ AAA(mARN)

3' AAT XGA XAA  TTT 5'

5' TTA GXT GTT  AAA 3'

Giải bài tập 5. Hãy chon phương án trả lời đúng nhất.

Các prôtêin được tổng hợp trong tế bào nhân thực đều

A. bắt đầu bằng axit amin Met.

B. bắt đầu bằng axit amin foocmin Met.

C. có Met ở vị trì đầu tiên bị cắt bởi enzim.

D. cả A và c.

Trả lời: D