1. Khái niệm về quá trình Phiên mã
– Là quá trình truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang ARN mạch đơn.
– Ở tất cả các virút có ADN mạch kép, vi khuẩn và các sinh vật nhân thực đều có quá trình phiên mã.
– Ở sinh vật nhân thực quá trình phiên mã diễn ra trong nhân tế bào, ở kì trung gian giữa hai lần phân bào, khi đó nhiễm sắc thể (NST) dãn xoắn.
2. Diễn biến quá trình phiên mã
Quá trình phiên mã có những giai đoạn chính sau:
a. Mở đầu
Enzim ARN-polimeraza bám vào vùng khởi đầu làm gen tháo xoắn để lộ mạch mã gốc có chiều 3’-5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu (điểm khởi đầu)
b. Kéo dài
ARN-polimeraza trượt dọc theo mạch gốc của gen theo chiều 3’-5’ tổng hợp mạch mARN theo chiều từ 5’ => 3’ và theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-X).
c. Kết thúc
Enzim di chuyển đến khi gặp mã kết thúc thì dừng phiên mã, phân tử mARN được giải phóng.
– Ở sinh vật nhân sơ: mARN sau phiên mã được trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp protein.
– Ở sinh vật nhân thực: mARN sau phiên mã phải cắt bỏ các intron, nối các exon lại với nhau mới tạo thành mARN trưởng thành, sau đó mARN trưởng thành đi qua màng nhân, ra tế bào chất làm khuôn tổng hợp protein.
Kết luận: Trong hai mạch của gen chỉ có mạch khuôn (mạch mã gốc) được phiên mã thành mARN theo nguyên tắc bổ sung rồi từ nhân ra tế bào chất để tham gia vào quá trình dịch mã. Quá trình dịch mã được tiến hành từ điểm khởi đầu và chấm dứt ở điểm kết thúc của gen.
* Sơ đồ quá trình phiên mã
3. Các công thức cơ bản liên quan đến quá trình Phiên mã
Nếu gọi mạch gốc của gen là mạch 1 ta có mối liên quan về số lượng các đơn phân giữa gen và ARN:
| Um = A1 = T2 ;Am = T1 = A2 ;Xm = G1 = X2 ;Gm = X1 = G2 |
Nếu xét mối tương quan các nuclêôtit của 2 mạch đơn ta có:
| T = A = T1 + T2 = A1 + A2 = T1 + A1 = T2 + A2 = Um + AmG = X = G1 + G2 = X1 + X2 = X1 + G1 = X2 + G2 = Xm + Gm |
Suy ra:
