Phân tử nào sau đây được dùng làm khuôn để tổng hợp chuỗi axit amin

Câu hỏi: Phân tử nào sau đây được dùng làm khuôn để tổng hợp chuỗi axit amin?

A. tARN

B. mARN

C. Protein 

D. ADN

Lời giải: 

Đáp án đúng: B - mARN

Giải thích: 

Phân tử mARN được dùng làm khuôn để tổng hợp chuỗi axit amin. 

mARN cấu tạo từ một chuỗi polinuclêôtit dưới dạng mạch thẳng, mARN có chức năng truyền đạt thông tin di truyền tử mạch gốc trên ADN đến chuỗi polipepetit.  Chúng chỉ chiếm khoảng 5% tổng lượng ARN trong tế bào sống, nhưng giữ vai trò rất quan trọng vì là bản mã phiên của mã di truyền gốc từ ADN, chứa thông tin di truyền dưới dạng bộ ba mã di truyền thường được gọi là côđon (đơn vị mã) gồm ba ribônuclêôtit, nên gọi là bộ ba (triplet).

Mỗi côđon (đơn vị mã) xác định một axit amin cụ thể, mã hoá 20 loại axit amin cơ bản; ngoài ra còn côđon khởi đầu dịch mã (START codon) và côđon ngừng dịch mã (STOP codon).

Để thực hiện chức năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN đến protein thì ARN có:

+ Trình tự nucleotit đặc hiệu giúp cho riboxom nhận và liên kết vào ARN 

+ Mã mở đầu: tín hiệu khởi đầu phiên mã 

+ Các codon mã hóa axit amin:  

+ Mã kết thúc, mang thông tin kết thúc quá trình dịch mã 

Kiến thức mở rộng:

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. 

Quá trình tổng hợp chuỗi axit amin

Quá trình có thể chia ra làm hai giai đoạn:

Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin

+ Dưới tác động của 1 số enzim, các axit amin tự do trong môi trường nội bào được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất ATP:      

 axit amin + ATP → axit amin hoạt hoá

+ Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu, axit amin được hoạt hoá liên kết với tARN tương ứng→ phức hợp axit amin – tARN:   

axit amin hoạt hoá + tARN → Phức hợp axit amin - 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 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).

+ 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 - 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

+ Phức hợp aa1 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon tiếp sau mã mở đầu trên mARN, 1 liên kết peptit được hình thành giữa aa mở đầu và aa1.

+ Ribôxôm dịch chuyển qua côđon tiếp theo, tARN mở đầu rời khỏi ribôxôm, phức hợp aa2 - tARN vào ribôxôm khớp bổ sung đối mã với côđon đó, 1 liên kết peptit nữa được hình thành giữa aa1 và 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

+ Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA) 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.

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.