Dịch mã và mối quan hệ từ gene đến tính trạng SVIP

I. MÃ DI TRUYỀN LÀ GÌ?

Mã di truyền là trình tự các nucleotide trên mRNA được sao chép từ gene, trong đó mỗi mã (codon) gồm ba nucleotide liên tiếp mang thông tin mã hóa cho một amino acid trong chuỗi polypeptide (protein) hoặc là tín hiệu kết thúc dịch mã.

- Từ 4 loại nucleotide của mRNA (A, U, G, C) sẽ hình thành 64 bộ ba, trong đó:

+ 61 bộ ba mã hóa cho các amino acid, với bộ ba mở đầu dịch mã - AUG mã hoá cho methionine.

+ 3 bộ ba mã kết thúc dịch mã - UAA, UAG, UGA không mã hóa cho amino acid nào.

Bảng mã di truyền

- Đặc điểm của mã di truyền:

+ Mỗi bộ ba chỉ mã hoá một amino acid.

+ Một amino acid có thể được mã hóa bởi nhiều bộ ba khác nhau.

+ Mã di truyền được đọc liên tục và không gối lên nhau theo chiều 5' - 3' trên mRNA.

+ Hầu hết các sinh vật đều dùng chung bảng mã di truyền.

II. MÃ DI TRUYỀN QUY ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ CẤU TRÚC CỦA PROTEIN

Mã di truyền trên gene quy định trình tự nucleotide trên mRNA → quy định trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide → quy định thành phần và cấu trúc protein.

III. QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ

Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide thông qua thông tin di truyền được mã hóa trên trình tự nucleotide của mRNA.

- Thành phần tham gia: Ribosome, mRNA, amino acid tự do và tRNA tương ứng.

- Diễn biến:

+ Từ mã mở đầu, ribosome di chuyển dọc mRNA, lắp ghép các amino acid do tRNA vận chuyển đến, tương ứng với từng bộ ba mã hóa trên mRNA.

+ Các amino acid liên kết lại thành chuỗi polypeptide.

Ribosome tiến hành dịch mã

+ Khi ribosome gặp bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã dừng lại. 

Kết thúc quá trình dịch mã

 - Sản phẩm dịch mã: Là các chuỗi polypeptide, sau đó chúng sẽ được biến đổi để tạo thành protein thực hiện chức năng.

IV. MỐI QUAN HỆ GIỮA GENE VÀ TÍNH TRẠNG

Mỗi loài và mỗi cá thể có một hệ gene (DNA) riêng → quy định nhiều loại mRNA và protein khác nhau → quy định nên các tính trạng khác nhau → tạo nên sự đa dạng về tính trạng.

1. Sự biểu hiện của gene thành tính trạng

- Tính trạng là những đặc điểm của một cơ thể do gene quy định.

- Cơ chế biểu hiện thông tin di truyền từ gene thành tính trạng:

Mối quan hệ giữa gene và tính trạng

- Bản chất di truyền: Trình tự nucleotide trên mạch khuôn gene → quy định trình tự nucleotide trên mRNA → quy định trình tự amino acid trong chuỗi polypeptide của protein → tương tác với môi trường và hình thành tính trạng.

2. Ý nghĩa di truyền của mối quan hệ giữa gene và tính trạng

- Mọi tính trạng đều gene quy định.

- Gene không trực tiếp hình thành tính trạng mà thông qua các quá trình phiên mã, dịch mã.

- Môi trường bên trong và bên ngoài có thể làm thay đổi sự biểu hiện tính trạng.

Ức chế quá trình dịch mã của gene tổng hợp ethylene ở cà chua chín chậm

- Tế bào có hàng nghìn đến hàng vạn gene (hệ gene) quy định mọi tính trạng của tế bào và cơ thể.

- Thông tin di truyền trong mỗi hệ gene của các loài sinh vật là khác nhau, tạo nên sự đa dạng về tính trạng ở các loài sinh vật.