I. KHÁI NIỆM VÀ CÁC THÀNH PHẦN THAM GIA VÀO QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ
Quá trình dịch mã [giải mã] là quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit [prôtêin] diễn ra trong tế bào chất.
Các thành phần tham gia:
- Mạch khuôn mARN mang thông tin mã hóa axit amin [a.a].
- Nguyên liệu gồm 20 loại a.a tham gia vào quá trình trổng hợp chuỗi polipeptit.
- tARN và riboxom hoàn chỉnh [tiểu phần bé, tiểu phấn lớn liên kết với nhau].
- Các loại enzyme hình thành liên kết gắn a.a với nhau và a.a với tARN.
II. DIẾN BIẾN QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ
Quá trình dịch mã có thể chia ra làm hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Dưới tác động của 1 số enzim, các a.a tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP: a.a + ATP a.a hoạt hoá
- Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, a.a được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng phức hợp a.a tARN: a.a hoạt hoá + tARN Phức hợp a.a - tARN
Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit
Quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit diễn ra theo ba bước:
Bước 1. Mở đầu
- Tiểu đơn vị bé của ribôxômgắn vớimARNở vị trí nhận biết đặc hiệu [gần bộ ba mở đầu] và di chuyển đến bộ ba mở đầu [AUG]. Ở sinh vật nhân thực bộ ba AUG mã hóa cho a.a Methionin còn ở sinh vật nhân sơ mã AUG mã hóa cho a.a foocmin Methionin.
- a.a mở đầu - tARNtiến vào bộ ba mở đầu [đối mã của nó UAX- khớp với mã mở đầu AUG trên mARN theo nguyên tắc bổ sung], sau đótiểu phần lớngắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.
Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit
- Phức hợpaa1- tARNvào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN,1 liên kết peptitđược hình thành giữaaa mở đầu và aa1.
- Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo,tARN mở đầurời khỏi ribôxôm, phức hợpaa2- tARNvào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữaaa1và aa2.
- Quá trình cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi ribôxôm tiếp xúc với mã kết thúc [UGA, UAG hay UAA].
Bước 3. Kết thúc
Khiribôxômchuyển dịch sangbộ ba kết thúc[UAA, UAG, UGA] thì quá trìnhdịch mã ngừng lại,2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầuvà giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình dịch mã hoàn tất.
Kết quả:
- Từ một phân tử mARN trưởng thành có 1 riboxom trượt qua sẽ tạo thành một chuỗi polipeptit cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh.
- Chuỗi polipeptit sau khi được tổng hợp thì tiếp tục biến đổi để hình thành các cấu trúc bậc 2, 3, 4 để thực hiện các chức năng sinh học.
Chú ý:Trong dịch mã, mARN thường không gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng thời gắn với một nhóm ribôxôm [pôliribôxôm hay pôlixôm] giúp tăng hiệu suất tổng hợp.
Ý nghĩa
- Từ trình tự sắp xếp các nucleotit trên mARN được chuyển đổi thành trình tự sắp xếp các a.a trong chuỗi polipeptit.
- Từ thông tin di truyền trong nhân được biểu hiện thành các tính trạng ở bên ngoài kiểu hình.
Luyện bài tập vận dụng tại đây!