BÀI 2: GENE, HỆ GENE VÀ
QUÁ TRÌNH TRUYỀN ĐẠT
THÔNG TIN DI TRUYỀN

=

III

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

1. Quá trình phiên mã
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'

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

Gene

5'
3'
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'

* Cơ chế 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;C-G).
- Kết thúc: RNA polymerase gặp tín hiệu kết thúc ở đầu5' mạch
khuôn.

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

2. CÁC LOẠI RNA
mRNA
Số lượng
mạch
Chức
năng

tRNA

rRNA

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.

rRNA
Mạch đơn

Cấu tạo nên
ribosome.

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 tRNA?
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

 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.
Retrovirus - HIVEnzyme phiên mã
Quá trình này diễn ra như thế nào?
ngược
VIRUS Reverse
HIV
Transciptase

3. Phiên mã ngược

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.

3. Phiên mã ngược

- Phiên mã ngược là quá trình tổng hợp DNA dựa trên
mạch khuôn là RNA.
- Phiên mã ngược diễn ra khi virus có lõi RNA (virus HIV…)
xâm nhập vào tế bào.

- Vai trò
+ Đối với một số loại virus có vật chất di truyền là
RNA, phiên mã ngược giúp vật chất di truyền của
virus được tích hợp vào hệ gene của tế bào chủ.
+ Đối với tế bào nhân thực: Là cơ chế giúp phục hồi
các đoạn DNA lặp lại ở đầu mút của nhiễm sắc thể
sau quá trình nhân đôi.

4. Mã di truyền và quá trình
dịch mã
a. Mã di truyền

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

4. Mã di truyền và quá trình
dịch mã
a. Mã di truyền
- Là một bộ các bộ ba nucleotide trên mRNA quy định các
amino acid trong protein.

- Đặc điểm của mã
+ Là mãdi
bộ truyền
ba.

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

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

Quan sát hình, video 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'

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã
Giai đoạn
Nội dung
Hoạt hoá
amino acid

Mở đầu

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.

tRNA-aa Met

Tiểu phần
ribosome nhỏ

UAC

mRNA
5'

AUG UGG UUC UGC UGA

Bộ ba mở đầu

GIAI ĐOẠN MỞ ĐẦU

3'

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã

Giai đoạn

Nội dung

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

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'

Các giai đoạn của quá trình dịch
mã

Giai đoạn

Kéo dài chuỗi
polypeptide

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
chuyển ra khỏi ribosome. tRNAaa tiếp theo đi vào vị trí
A.
- Hai amino acid hình thành liên kết peptide.
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.

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

Kết thúc

Nội dung

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

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 mã được gọi là polyrbibosome (hay
polysome).

5. 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.

Sơ đồ được cung cấp cho thấy
một sơ đồ về trung tâm của
sinh học phân tử

Kí hiệu X và Y tương ứng đại diện cho những quá trình nào?
A. X: tại bản, Y: tổng hợp
B. X: dịch mã, Y: phiên mã
C. X: tổng hợp, Y: sao chép.
D. X: phiên mã, Y: dịch mã.

Thành phần nào sau đây không tham gia trực tiếp vào
quá trình dịch mã?
A. ADN.
C. Ribôxôm.

B. mARN.
D. tARN.

Cho thông tin về quá trình phiên mã ở sinh vật nhân thực. Mỗi nhận
định sau đây là Đúng hay Sai về quá trình này?

a. Quá trình diễn ra theo nguyên tắc bán bảo tồn.

S
Đ

b. Enzyme tham gia vào quá trình này là enzyme ARN polimerase.
c. Diễn ra chủ yếu trong nhân của tế bào

Đ

d. Quá trình diễn ra theo nguyên tắc bổ sung ( A – U, G – X).

Đ

Quá trình truyền đạt thông tin giúp bảo quản nghiêm ngặt
gene của thế hệ trước. Hãy học tập để có hiểu biết về di
truyền để lưu giữ những gene tốt, độc bản trong dòng họ của
mỗi chúng ta.