Bài 2

Gene, quá trình truyền đạt
thông tin di truyền và hệ gene

Nội dung

I

Gene

II

Hệ gene
Quá trình truyền đạt thông
tin di truyền từ gene tới
protein

III

01

Quá trình phiên mã

Phiên mã là gì?
3'
Gene
Phiên mã

5'

mRNA
5'

A T G A G T C C A A G T
T A C T C A G G T T C A
U A C U C A G G U U C A

5'

3'
3'

Phiên mã
Là quá trình tổng hợp RNA dựa trên mạch khuôn của
gen.

Quan sát hình và mô tả các giai đoạn của quá trình
Gene

'
phiên35' mã?

Trình tự khởi động
phiên mã

3'
5'

Trình tự kết thúc phiên mã

RNA polymerase 1
MỞ

3'
5'

5'
ĐẦU
3'
5

2

'

KÉO DÀI
3'

5'

3

KẾT THÚC
5'
3'

3'
5'

5'

3'

3'
5'

Vùng kết thúc

Vùng mã hoá

Vùng điều hoà

Gene cấu trúc

5'

Gene 3'

Gene A

Gene B

Gene C

Phiên mã
mRNA
Dịch mã
Chuỗi amino acid

Cấu trúc gen của sinh vật nhân sơ

3'
5'

Vùng mã hoá

Gene

5'
3'

Exon 1

intron

Vùng điều hoà

Tiền mRNA

G

P

P

P

G

intron

E2

E1

P

Vùng kết thúc
E4 AAA-AAA

E3

Hoàn thiện
P

3'
5'

Exon 3

Phiên mã

5'

RNA trưởng thành

Exon 2

3'

AAA-AAA

P

Dịch mã
Chuỗi amino acid

Cấu trúc gen của sinh vật nhân thực

Phiên mã

- Khởi đầu: Một số protein liên kết với vùng điều hoà
của gen, RNA polymerase liên kết promoter mạch
khuôn làm tháo xoắn DNA.
- Kéo dài: Tổng hợp mRNA theo NTBS (A-U;T-A; G-C;GG).
- Kết thúc: RNA polymerase gặp tín hiệu kết thúc 5'
mạch khuôn.

02

CÁC LOẠI RNA

Nghiên cứu thông tin SKG phân biệt các loại
RNA về cấu trúc và chức năng?
tRNA
Số lượng
mạch
Chức
năng

rRNA

mRNA

Liên kết ester

tRNA

Liên kết
hydorogen

5'

Bộ ba đối mã

AUG GCC UUC UGG UGA

mRNA

3'

Các loại RNA
mRNA

Cấu trúc

Chức
năng

tRNA

Mạch đơn, có những vùng
tự bắt đôi tạo nên cấu
Mạch đơn, thẳng trúc 3 thuỳ. Thuỳ giữa
chứa bộ ba đối mã
(anticode) có thể bắt bổ
sung với bộ ba mã hoá
(code) trên mRNA.
Làm khuôn cho Vận chuyển amino acid
quá trình dịch tới ribosome và tiến
mã.
hành dịch mã.

tRNA
Mạch đơn

Cấu tạo nên
ribosome.

 Khuynh hướng chung: DNA và RNA và
protein, người ta đã tin đây là quy luật,
không thể đảo ngược.
 Sau đó, retrovirus được phát hiện.
Retrovirus là một loại virus RNA.
Retrovirus đặc biệt ở chỗ nó có thể tạo
DNA từ RNA, ngược lại so với những gì
người thời ấy luôn tin tưởng.
 Họ đã nghi ngờ, nhưng những nghiên
cứu sau đó đã chứng minh đây là thật.
Quá trình này diễn ra như thế nào?

Retrovirus - HIVEnzyme phiên mã
ngược
VIRUS Reverse
HIV
Transciptase

Sản phẩm có thể có của quá trình phiên mã DNA là gì?

A. mRNA và tRNA.
B. mRNA, tRNA và rRNA.
C. mRNA và rRNA.
D. Chỉ có mRNA.

Nhận định nào sau đây đúng về tARN?
A. Thành phần chính cấu trúc nên ribosome.
B. Có đầu 5' liên kết với amino acid.
C. Chỉ có cấu trúc mạch đơn.
D. Mang bộ ba đối mã khớp với bộ ba mã hoá (codon) trên mARN

Quá trình nào sau đây xảy ra ở tế bào nhân sơ nhưng không xảy ra ở tế bào
nhân thực?
A. Phiên mã diễn ra ở tế bào chất.
B. Nối mRNA.
C. Quy định phiên mã.
D. Dịch mã mRNA thành chuỗi polypeptide.

Sơ đồ mô tả RNA được phiên mã từ DNA. Những cấu trúc nào được biểu thị
bằng các ký hiệu X, Y và Z?

X

Y

Z

A.

đầu 5' của ADN

Đầu 3' của ARN

ARN polymerase

B.

đầu 5' của ADN

Đầu 3' của ARN

sợi DNA

C.

đầu 3' của ADN

Đầu 5' của ARN

ARN polymerase

D.

Đầu 3' của ARN

đầu 5' của ADN

DNA polymerase

03

PHIÊN MÃ NGƯỢC

Quan sát hình và mô tả quá trình phiên mã
ngược?
RNA
DNA
RNA
DNA
mạch đơn
cDNA

1 Enzyme reverse transcriptase
xúc tác tổng hợp mạch DNA bổ
sung
2Phân huỷ RNA nhờ hoạt tính phân giải RNA
3Tổng hợp mạch DNA thứ hai tạo cDNA bổ sung

SARS-CoV-2
Phiên mã ngược cần cho sự nhân lên của một số virus có hệ
gen RNA như HIV, cúm, viêm gan C, bệnh dại, SARS, sởi,
bệnh dại, sốt xuất huyết Ebola.

Phiên mã ngược
Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp DNA bổ sung
(cDNA) dựa trên khuôn RNA, được xúc tác bởi enzyme
phiên mã ngược (reverse transcriptase).

Từ GEN có thể truyền
thông tin tới PROTEIN
biểu hiện thành tính trạng
như thế nào?

MÔ HÌNH ĐIỆN THOẠI TRUYỀN
THÔNG TIN ĐẦU TIÊN

04

Mã di truyền và quá
trình dịch mã

Quan sát hình sau và cho biết mã di truyền là gì?
Đặc điểm của mã di truyền?
3'
Gen
5'

A T G A G

T C C

A A G T

T A C T C A G G T

T C A

Phiên mã
5'

U A C U C A G G U U C A
condon

condon

condon

condon

Dịch mã
Tyr

Ser

Gly

Ser

Truyền đạt và biểu hiện thông tin

5' Mạch khuôn

3' Mạch mã
hoá

3'

5'UUC3'

UAA
Stop
UAG
Stop

Đặc hiệu
Thoá hoá

AUG Met

Bảng mã di
truyền

UGA
Stop

Codon
4 x 4 x4 = 64

Bảng mã di
truyền

Mã di truyền
- Là một bộ các bộ ba nucleotide trên mRNA quy định
các amino acid trong protein.
- Mỗi bộ ba nucleotide được gọi là một đơn vị mã di
truyền (condon).

Đặc điểm của mã di
truyền
1. Là mã bộ ba.

2. Được dọc theo từng bộ ba một, bắt đầu từ bộ ba khởi
đầu (5'-3') và không chồng gối lên nhau.
3. Có tính thoái hoá.
4. Có tính đặc hiệu.
5. Dùng chung cho mọi sinh vật.

Dịch mã
Là quá trình tổng hợp protein dựa trên trình tự
nucleotide trong phân tử mRNA.

Quan sát hình và mô tả các giai đoạn
của quá trình dịch mã?
Giai đoạn
Hoạt hoá
amino acid
Mở đầu
Kéo dài
chuỗi
polypeptide
Kết thúc

Nội dung

tRNA-aa

Met

Trp

UAC

ACC

mRNA
5'

AUG UGG UUC UGC UGA
Bộ ba mở đầu
HOẠT HOÁ AMINO ACID

3'

tRNA-aa Met

Tiểu phần
ribosome nhỏ

UAC

mRNA
5'

AUG UGG UUC UGC UGA

Bộ ba mở đầu

GIAI ĐOẠN MỞ ĐẦU

3'

Tiểu phần lớn liên kết với tiểu
phần nhỏ cùng mRNA tạo nên
ribosome hoàn chỉnh.

Trp
Met
Met
E
mRNA
5'

P

A

ACC

UAC
UAC
AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

3'

E
mRNA

5'

Met

Trp

P

A

UAC ACC
AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

3'

Phe

mRNA

5'

Met

Trp

E

P

AAG
A

UAC ACC
AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

3'

Met
E
mRNA

5'

Trp

Phe

P

A

ACC AAG
AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

3'

Cys
Met

mRNA

5'

Trp

Phe

E

P

A

ACG

ACC AAG
AUG UGG UUC UGC UGA
3'

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

Met

mRNA
5'

Trp

Phe

Cys

E

P

A

AAG ACG
AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KÉO DÀI
CHUỖI
POLYPEPTIDE

3'

E

P

A
Trp

mRNA
5'

Phe

Cys

AUG UGG UUC UGC UGA

GIAI ĐOẠN KẾT
THÚC

3'

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã?

Giai đoạn
Hoạt hoá
amino acid

Mở đầu

Nội dung

Mỗi amino acid được liên kết vào đầu 3' của tRNA
có bộ ba đối mã tương ứng nhờ sự xúc tác đặc hiệu
của aminocacyl tRNA synthetase.
- Tiểu phần nhỏ của ribosome liên kết với bộ ba
mở đầu trên mRNA. tRNA-Met (tRNA-Fformyl-) liên
kết với bộ ba mở đầu trên mRNA.
- Tiểu phần lớn liên kết với tiểu phần nhỏ cùng
mRNA tạo nên ribosome hoàn chỉnh.

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã?

Giai đoạn

Nội dung

- tRNAaa tiếp theo tiến đến liên kết với ribosome ở vị
trí A. Hai amino acid hình thành liên kết peptitde.
- Ribosome di chuyển qua một bộ ba hướng về đầu
3'. tRNA mở đầu ở vị trí E sau đó tách khỏi Met, di
Kéo dài chuỗi chuyển ra khỏi ribosome. tRNAaa tiếp theo đi vào vị
polypeptide
trí
A. amino acid hình thành liên kết peptide.
- Hai
Ribosome tiếp tục trượt qua mỗi bộ ba tiếp theo,
các tRNA vận chuyển amino acid đi vào ribosome
và chuỗi polypeptide được kéo dài.

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã?

Giai đoạn

Nội dung

- Ribosome dịch chuyển đến bộ ba kết thúc trên
mRNA. Protein là yếu tố giải phóng liên kết vị trí A.

Kết thúc

- Yếu tố giải phóng phá vỡ liên kết giữa tRNA cuối
cùng ở vị trí P và choỗi polypeptide, giải phóng
chúng. Hai tiểu phần ribosome tách nhau. Amino
acid mở đầu được cắt khỏi choỗi polypeptide mới
được tổng hợp.

Những yếu tố nào đảm bảo tính chính xác
của sự dịch mã thông tin di truyền từ mRNA
sang protein?

Sơ đồ minh hoạ
polyribosome

Polyribosome
Tại một thời điểm, trên mRNA có thể có nhiều
ribosome tham gia dịch mã. Nhiều ribosome cùng
liên

kết

với

mRNA

để

dịch

polyrbibosome (hay polysome).

mã

được

gọi

là

05

Mối quan hệ DNA – RNA - protein

Tái bản DNA
DNA

Phiên mã

RNA

Dịch mã

protein

Quá trình truyền đạt thông tin chủ yếu từ DNA sang RNA

DNA

Phiên mã ngược
Phiên mã

RNA

Dịch mã

protein

Thông tin truyền ngược lại từ RNA và DNA

Amino acid alanine có thể được mã hoá bởi các codon GCU, GCC, GCA hoặc
GGG. Đây là ví dụ về đặc điểm nào của mã di truyền?
A. Nó có tính đặc trưng cho từng sinh vật.
B. Nó phổ biến.
C. Nó không chứa codon lặp đi lặp lại.
D. Tính thoái hoá.