Cơ chế truyền đạt thông tin di truyền ở cấp độ phân tử gồm có quá trình tái bản của ADN và quá trình phiên mã, dịch mã. Quá trình tái bản (nhân đôi) của ADN sẽ truyền đạt thông tin di truyền từ nhân của tế bào mẹ sang nhân của tế bào con đảm bảo cho đặc tính di truyền được duy trì ổn định.

a) Cấu trúc của các chuỗi polypeptide được dịch mã nhờ polyribosome giống nhau vì được dịch từ cùng 1 mRNA ban đầu

b) Vai trò của polyribosome: tăng hiệu suất dịch mã.

a) Trong quá trình dịch mã, thành phần tham gia trực tiếp vào quá trình dịch mã tổng hợp prôtêin là mARN, tARN và rARN, trong đó:

- mRNA: mang bộ ba mã hóa

- tRNA: mang bộ ba đối mã

- rRNA: tổng hợp ribosome

b) Ribosome dịch chuyển trên mARN theo chiều 3'→ 5'.

c) Nguyên tắc bổ sung trong quá trình dịch mã thể hiện ở việc bộ ba đối mã (anticodon) của tARN liên kết với bộ ba mã sao (codon) trên mARN.

Chiều bộ ba sao mã (codon) trên mARN là 5’-3’ và bộ ba đối mã ( anticođon) của tARN là 3’-5’

Sao mã ngược là hiện tượng ARN tổng hợp ra ADN, ví dụ ở virut HIV.

Trên mỗi sợi ARN lõi của các virus này có mang một enzyme sao mã ngược (reverse transcriptase). Khi xâm nhập vào tế bào chủ, enzyme này sử dụng ARN của virus làm khuôn để tổng hợp sợi ADN bổ sung (cADN - complementary ADN). Sau đó, sợi cADN này có thể làm khuôn để tổng hợp trở lại bộ gene của virus (cADN→ARN), hoặc tổng hợp ra sợi ADN thứ hai bổ sung với nó (cADN→ADN) như trong trường hợp virus gây khối u mà kết quả là tạo ra một cADN sợi kép. Phân tử ADN sợi kép được tổng hợp trước tiên trong quá trình lây nhiễm có thể xen vào ADN của vật chủ và ở trạng thái tiền virus (provirus). Vì vậy, provirus được truyền lại cho các tế bào con thông qua sự tái bản của ADN vật chủ, nghĩa là các tế bào con cháu của vật chủ cũng bị chuyển sang tình trạng có mầm bệnh.

a) Quá trình phiên mã:

Bước 1. Khởi đầu:

Enzyme RNA polymerase bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mRNA  tại vị trí đặc hiệu.

Bước 2. Kéo dài chuỗi RNA:

Enzyme RNA polymerase trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nucleotide trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: A gốc - U môi trường, T gốc - A môi trường, G gốc – C môi trường, C gốc – G môi trường, để tổng hợp nên mRNA theo chiều  5’ → 3’. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen đóng xoắn ngay lại.

Bước 3. Kết thúc:

Khi enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử RNA được giải phóng. 

b) Kết thúc phiên mã tạo ra phân tử RNA mang thông tin di truyền của DNA ban đầu → do đó, bản chất của quá trình phiên mã là truyền thông tin di truyền từ DNA sang mRNA.

- Phân biệt gen cấu trúc và gen điều hòa:

+ Gene cấu trúc: gene mã hóa protein có vai trò hình thành cấu trúc hoặc thực hiện một chức năng khác không có chức năng điều hòa.

+ Gene điều hòa: gene mã hóa protein có chức năng điều hòa hoạt động của gene cấu trúc.

- Phân biệt gene phân mảnh và gene không phân mảnh:

+ Gene phân mảnh: gene có trình tự mã hóa gồm exon và intron.

+ Gene không phân mảnh: gene có vùng mã hóa chỉ có trình tự được dịch mã.

Các vùng cấu trúc:

- Vùng điều hòa

- Vùng mã hóa

- Vùng kết thúc