Các gen bao gồm DNA. Chiều dài của gen quy định độ dài của protein được gen mã hóa. DNA là một chuỗi xoắn kép, trong đó các nucleotide (các bazơ) liên kết với nhau:
DNA được phiên mã trong quá trình tổng hợp protein, trong đó một sợi ADN được dùng làm khuôn mẫu tổng hợp RNA thông tin (mRNA). RNA có các base như DNA, ngoại trừ uracil (U) thay thế thymine (T). mRNA di chuyển từ nhân đến tế bào chất và sau đó đến ribosome, nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein. RNA vận chuyển (tRNA) mang các axit amin đến ribosome, và gắn axit amin vào chuỗi polypeptide đang phát triển theo một trình tự xác định bởi mRNA. Khi một chuỗi axit amin được lắp ráp, nó tự gấp nếp cuộn xoắn để tạo ra một cấu trúc protein ba chiều phức tạp dưới ảnh hưởng của các phân tử đi kèm lân cận.
DNA được mã hóa bằng mã bộ ba, chứa 3 trong số 4 nucleotides A, T, G, C. Các axit amin cụ thể được mã hóa bởi các mã bộ ba xác định. Vì có 4 nucleotide, nên số lượng mã bộ ba có thể có là 43 (64). Tuy nhiên chỉ có 20 axit amin, nên có một số mã bộ ba dư thừa. Bởi vậy, một số mã bộ ba cùng mã hóa một axit amin. Các bộ ba khác có thể mã hóa các yếu tố mở đầu hoặc kết thúc quá trình tổng hợp protein và sắp xếp, lắp ráp các axit amin.
Gen bao gồm exon và intron. Exons mã hóa cho các axit amin cấu thành protein. Còn introns chứa các thông tin chi phối việc kiểm soát và tốc độ sản xuất protein. Exons và intron cùng được sao chép vào mRNA, nhưng các đoạn được sao chép từ intron được loại bỏ sau đó. Nhiều yếu tố điều hòa việc phiên mã, bao gồm RNA antisense, được tổng hợp từ chuỗi DNA không được mã hoá thành mRNA. Ngoài DNA, các nhiễm sắc thể chứa histon và các protein khác cũng ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen (protein và số lượng protein được tổng hợp từ một gen nhất định).
Kiểu gen cho biết thành phần và trình tự di truyền cụ thể; nó quy định những protein nào được mã hóa để sản xuất.
Ngược lại, bộ gen nói đến toàn bộ thành phần tất cả của các nhiễm sắc thể đơn bội, bao gồm các gen mà chúng chứa.
Kiểu hình hướng tới biểu hiện cơ thể, sinh hóa và sinh lý của một người - nghĩa là, làm thế nào các tế bào (hay cơ thể) thực hiện chức năng. Kiểu hình được xác định bởi loại và số lượng protein tổng hợp, tức là, sự biểu hiện của các gen ra môi trường như thế nào. Kiểu gen cụ thể có thể có hoặc không tương quan tốt với kiểu hình.
Các yếu tố ảnh hưởng đến biểu hiện gen mà không thay đổi trình tự bộ gen được gọi là các yếu tố biểu sinh.
Sự hiểu biết về nhiều cơ chế sinh hóa điều chỉnh sự biểu hiện gen ngày càng rõ ràng. Một cơ chế là sự thay đổi việc nối exon (còn gọi là quá trình trưởng thành mRNA). Trong phân tử mRNA mới được tổng hợp, các intron được loại bỏ, từng đoạn exon được tách ra riêng biệt, và sau đó các exon lắp ráp theo nhiều trật tự khác nhau, dẫn đến nhiều loại mRNA khác nhau và có khả năng dịch mã ra nhiều protein từ cùng chung một mã gen ban đầu. Số lượng protein được tổng hợp trong cơ thể con người có thể lên đến > 100.000 mặc dù hệ gen của con người chỉ có khoảng 20.000 gen.
Các cơ chế trung gian biểu hiện gen khác bao gồm các phản ứng methyl hóa DNA và phản ứng của histone như methyl hóa và acetyl hóa. DNA methyl hóa có xu hướng làm bất hoạt một gen. Chuỗi DNA cuộn xoắn quanh quả cầu histone. Sự methyl hóa histone có thể làm tăng hoặc giảm số lượng protein được tổng hợp từ một gen cụ thể. Sự acetyl hóa histone liên quan đến việc giảm biểu hiện gen ra bên ngoài. Sợi DNA không được phiên mã để hình thành mRNA cũng có thể được sử dụng như một khuôn mẫu để tổng hợp RNA, kiểm soát quá trình phiên mã của sợi đối diện.
Một cơ chế quan trọng khác liên quan đến microRNAs (miRNAs). MiRNA ngắn, hình dạng như chiếc kẹp tóc (các trình tự RNA khi liên kết với nhau) RNA này ức chế sự biểu hiện gen sau khi phiên mã. MiRNA có thể tham gia vào việc điều chỉnh đến 60% protein đã phiên mã.
Loại liên kết hoá học chủ yếu giữa các đơn phân trong phân tử Prôtêin là? A. Liên kết hidrô B. Liên kết este C. Liên kết peptit D. Liên kết hoá trị Các câu hỏi tương tự
Liên kết peptit là loại liên kết có mặt trong phân tử nào sau đây? A. ADN B. ARN C. Protein D. Lipit
Các nucleotit trên phân tử mARN liên kết với nhau bằng loại liên kết nào sau đây A. Hidro B. Cộng hoá trị C. Ion D. peptit
Các nucleotit trên phân tử mARN liên kết với nhau bằng loại liên kết nào sau đây? A. Hidro. B. Cộng hoá trị. C. Ion. D. peptit.
(1) Tổng liên kết hóa trị của gen là 6998 liên kết (3) Nếu A>G, tổng liên kết hidro của gen là 3600 liên kết
Phân tử ADN ở vùng nhân của vi khuẩn lao có 3900 liên kết hiđrô, có số lượng nuclêôtit loại A bằng 2/3 số nuclêôtit loại G. Cho các phát biểu sau: 1. Phân tử ADN có 600 nuclêôtit loại A . 2. Phân tử ADN có 600 nuclêôtit loại X. 3. Khi phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 2 lần đã lấy từ môi trường 9000 nuclêôtit. 4. Số liên kết hóa trị giữa các nuclêôtit trong ADN là 2998. Số phát biểu sai là A. 1 B. 4 C. 3 D. 2
Gen nhân đôi 2 đợt, mỗi gen con sao mã 3 lần, nếu gen dài 5100 Å thì tổng số liên kết cộng hoá trị có trong tất cả các phân tử mARN được tạo ra là: A. 11996 B. 5996 C. 17988 D. 35988 Ngày viết bài: 27-08-2017 22:39:27 Bấy lâu nay chúng ta vẫn biết liên kết giữa các đơn phân trong cấu trúc hóa học của ADN là liên kết phôtphođieste (phosphodieste) tạo thành chuỗi polinuclêôtit và liên kết giữa 2 nuclêotit (giữa 2 chuỗi polinuclêôtit ngược chiều nhau) trong cấu trúc không gian là liên kết hiđrô. Thực tế xem xét dưới góc độ hóa học thì điều này có thực sự chính xác chưa? Phải gọi liên kết đó như thế nào mới đúng?
 Hình 1: Mô hình cấu trúc phân tử ADN của Watson và Crick Trước hết chúng ta hãy xem các tài liệu phổ thông nói về liên kết này như thế nào? Hình 2: Trích nội dung sách: Campbell “Sinh học” NXB GD- Trang 88 Hình 3: Trích nội dung sách giáo khoa sinh học 10 -Nâng cao Trang 36 Theo mô hình Watson và Crick thì ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch polinuclêôtit. Trong mỗi mạch pôlinuclêôtit thì các đơn phân nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết phôtphođieste. Giữa hai mạch các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung (A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng hai mỗi liên kết hiđrô và ngược lại; G của mạch này liên kết với X bằng ba mối liên kết hđrô và ngược lại). Hình 4: Các liên kết hóa học trong phân tử ADN Sau đây, xin được nói rõ hơn về cách gọi tên giữa các nuclêôtit trong mỗi mạch pôlinuclêôtit. Về cấu tạo, mỗi nuclêôtit gồm 3 thành phần liên kết với nhau đó là: 1 axit phôtphoric, 1 đường đềôxiribozơ và 1 trong 4 loại bazơnitơ (A,T,G,X). Với phân tử đường đềôxiribozơ thì ở các vị trí cácbon 1’, 3’, 5’ có nhóm OH là chức rượu. Tại vị trí 5’ nhóm OH phản ứng với axit phôtphoric tạo thành một liên kết este thứ 1. Hình 5: Cấu tạo 1 đơn phân nuclêôtit Giữa hai nuclêôtit liên tiếp nhóm OH tại vị trí 3’ đã phản ứng với nhóm phôtphat của nuclêôtit kế tiếp tạo thành liên kết este thứ 2. Hình 6: Sự hình thành liên kết giữa 2 nuclêôtit liên tiếp Như vậy, thực chất có 2 liên kết este: một là liên kết giữa nhóm phôtphát với OH ở vị trí 5’ trong một nuclêôtit và liên kết thứ hai được hình thành giữa nhóm phôtphát với OH ở vị trí 3’ giữa hai nuclêôtit. Hình 7: Liên kết phôtphođieste thực chất là liên kết giữa 2 phân tử đường Do vậy, có thể gọi chính xác liên kết giữa 2 nuclêôtit liên tiếp trong một chuỗi polipeptit là liên kết photphoeste hoặc gọi đơn giản là liên kết este. Còn cách gọi liên kết phôtphođieste là liên kết giữa 2 phân tử đường liên tiếp. Đối với các em học sinh chỉ cần gọi liên kết giữa hai nuclêôtit là liên kết cộng hóa trị là đảm bảo an toàn bởi vì liên kết este cũng là liên kết cộng hóa trị. Điều này cũng phù hợp với cách gọi của sách giáo khoa sinh học cơ bản. Để ôn tập kĩ hơn về vấn đề này, các em có thể truy cập vào baitap123.com theo đường link sau đây để ôn tập lí thuyết và luyện tập với các câu hỏi trắc nghiệm. http://www.baitap123.com/sinh-hoc/lop-12.html Các em có thể tải aap từ để sử dụng trên smartphone: https://play.google.com/store/search?q=baitap123 Thạc sĩ: Nguyễn Trung Hiệu |
