Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là?

Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mã gôc của gen. Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là ARN-polimeraza.

Trắc nghiệm: Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là

A. ADN-ligaza.

B. ARN-polimeraza.

C. restrictaza.

D. ADN-polimeraza.

Trả lời:

Đáp án đúng: B. ARN-polimeraza.

Enzim chính tham gia vào quá trình phiên mã là ARN-polimeraza.

Kiến thức vận dụng để trả lời câu hỏi

I. Phiên mã

1. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN

* ARN thông tin (mARN)

- Cấu trúc: Mạch đơn thẳng, đầu 5’ có trình tự nu đặc hiệu nằm gần côđôn mở đầu để ribôxôm nhận biết và gắn vào.

- Chức năng: Dùng làm khuôn cho dịch mã.

* ARN vận chuyển (tARN)

- Cấu trúc: Mạch đơn, tự xoắn, có cấu trúc 3 thùy, đầu 3’ mang axit amin có 1 bộ ba đối mã đặc hiệu.

- Chức năng: Mang axit amin tới ribôxôm, tham gia dịch thông tin di truyền.

* ARN ribôxôm (rARN)

- Cấu trúc: Mạch đơn nhưng có nhiều vùng ribôxôm liên kết với nhau tạo thành vùng xoắc cục bộ.

- Chắc năng: Kết hợp với prôtêin cấu tạo ribôxôm.

2. Khái niệm phiên mã

Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử ARN từ mạch mã gôc của gen. Bản chất của quá trình phiên mã là truyền đạt thông tin trên mạch mã gốc sang phân tử ARN.

Quá trình này diễn ra trong nhân, ở kì trung gian của tế bào giữa 2 lần phân bào, lúc NST đang giãn xoắn. 

3. Cơ chế phiên mã 

a) Các thành phần tham gia vào quá trình phiên mã

- Mạch mã gốc của gen mang thông tin tổng hợp phân tử ARN

- Nguyên liệu để tổng hợp mạch là các ribonucleotit tự do trong môi trường (U, A,G,X)

- ARN polimeaza nhận biết điểm khởi đầu phiên mã trên mạch mã gốc, bám vào và liên kết với mạch mã gốc, tháo xoắn phân tử ADN → lộ ra mạch mã gốc, tổng hợp nên mạch ARN mới.

b) Diễn biến 

Quá trình phiên mã diễn ra theo các bước:

- Bước 1. Khởi đầu:

Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.

- Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN:

Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nuclêôtit trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung: Agốc - Umôi trường, Tgốc - Amôi trường, Ggốc – Xmôi trường, Xgốc – Gmôi trường, để tổng hợp nên mARN 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 ARN được giải phóng. 

Do gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục nên mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin.

Ở sinh vật nhân thực, do vùng mã hóa của gen không liên tục nên mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp chuỗi polipeptit.

Kết quả: 1 lần phiên mã 1 gen tổng hợp nên 1 phân tử ARN, có trình tự giống với mARN bổ sung nhưng thay T bằng U.

Ý nghĩa: hình thành các loại ARN tham gia trực tiếp vào quá trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng.

Xem thêm:

>>> Các sự kiện diễn ra trong quá trình phiên mã

II. Cơ chế dịch mã

1. Khái niệm.

- Dịch mã là quá trình tổng hợp prôtein

- Dịch mã là giai đoạn kế tiếp sau phiên mã, diễn ra ở tế bào chất.

2. Diễn biến: 2 giai đoạn

a. Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin

- Nhờ các enzim đặc hiệu và ATP mỗi axit amin được hoạt hoá và gắn với tARN tương ứng tạo axit amin - tARN (aa- tARN).

Axit amin + ATP + tARN         aa – tARN.

b. Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi pôlipeptit (3 bước)

- Bước 1. Mở đầu

+ Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn với mARN ở vị trí nhận biết đặc hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).

+ aamở đầu - tARN tiến vào bộ ba mở đầu (đối mã của nó - UAX- khớp với mã mở đầu - AUG - trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo ribôxôm hoàn chỉnh.

- Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit

+ aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit amin mở đầu với axit amin thứ nhất.

+ Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp với bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa axit amin thứ hai và axit amin thứ nhất.

+ Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận chuyển axit amin mở đầu được giải phóng.

Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với bộ ba kết thúc của phân tử mARN. Như vậy, chuỗi pôlipeptit liên tục được kéo dài.

.- Bước 3. Kết thúc

- Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và giải phóng chuỗi pôlipeptit,  quá trình dịch mã hoàn tất.

 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 prôtêin.