BÀI 4. ARN VÀ QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ

1. ARN – AXIT RIBONUCLEIC
1. Cấu trúc hóa học ARN
- Là một đại phân tử được cấu tạo từ nhiều đơn phân, mỗi đơn phân là một loại ribônuclêôtit.
- Có 4 loại ribônuclêôtit tạo nên các phân tử ARN: Ađênin (A), Uraxin (U), Xitôzin (X), Guanin (G).
- Mỗi đơn phân gồm 3 thành phần:
+ Một trong 4 loại bazơ nitơ (A; U; G; X)
+ Một phân tử đường ribôzơ (C5H10O5)
+ Một phân tử H3PO4.
- Trên mạch phân tử các ribônuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị giữa đường C5H10O5 của ribônuclêôtit này với phân tử H3PO4 của ribônuclêôtit kế tiếp.






























2. Cấu trúc không gian ARN

Đặc điểm
mARN
ARN thông tin
tARN
ARN vận chuyển
rARN
ARN riboxom

Cấu tạo
1 mạch đơn polinucleotit, gồm có khoảng 600 đến 1500 đơn phân.
1 mạch đơn polinucleotit, gồm có khoảng 80 đến 100 đơn phân.
1 mạch đơn polinucleotit, gồm có khoảng 160 đến 13000 đơn phân.

Cấu trúc không gian
Mạch thẳng, không có lk hidro


Mạch xoắn ba thùy, 1 số vị trí có liên kết hidro theo NTBS: A-U, G –X. Có thùy tròn ở giữa mang bộ ba đối mã – Anticodon và đầu 3’ mang axit amin.
Mạch xoắn phức tạp, có nhiều liên kết hidro theo NTBS A-U, G-X.

Tỉ lệ %/ 3 loại ARN
mARN chiếm 5-10%
tARN chiếm 10-20%
rARN chiếm 70-80%

Chức năng
Mang các bộ ba codon (qui định các axit amin) → làm khuôn mẫu tổng hợp protein.
Vận chuyển axit amin đúng loại đến riboxom để tổng hợp protein.
Kết hợp với Protein để cấu tạo bào quan riboxom.

Thời gian tồn tại trong TB
 Ngắn nhất trong ba loại, thường bị phân hủy sau khi xong nhiệm vụ.
Trung bình
Lâu nhất


Ba loại ARN tồn tại trong các tế bào và được sinh ra twd quá trình phiên mã trên khuôn mẫu của mạch mã gốc của gen trên ADN.
Ở một số loài virut vật chất di truyền là ARN có dạng mạch đơn, một vài loài có ARN 2 mạch.

II. PHIÊN MÃ = CƠ CHẾ TỔNG HỢP mARN
- Sự tổng hợp mARN diễn ra trong nhân tế bào, vào kì trung gian, lúc NST đang ở dạng dãn xoắn cực đại.
- Đa số các ARN đều được tổng hợp trên khuôn ADN, trừ ARN là bộ gen của một số virut.
1. Diễn biến quá trình phiên mã
Quá trình phiên mã gồm 3 giai đoạn: Khởi đầu, kéo dài và kết thúc
- Khởi đầu: Đầu tiên ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hòa làm gen tháo xoắn để lộ ra mạch mã gốc (có chiều 3` ( 5`) và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí đặc hiệu.
- Kéo dài: ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch mã gốc trên gen có chiều 3` ( 5` để tổng hợp nên mARN theo nguyên tắc bổ sung (A-U; G-X) theo chiều 5` ( 3`.
- Kết thúc: Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc ( phiên mã kết thúc, phân tử mARN được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gen xoắn ngay lại.
2. Kết quả
- 1 phân tử ADN phiên mã 1 lần tạo ra 1 mARN có chiều 5` ( 3`. Sau khi được tổng hợp thì mARN từ trong nhân ra tế bào chất để tham gia vào quá trình dịch mã (tổng hợp prôtêin).
- Sự tổng hợp tARN và rARN cũng theo cơ chế trên.
- Phiên mã ở sinh vật nhân thực và nhân cơ cơ bản giống nhau. Chỉ khác nhau ở chi tiết sau:
+ Ở sinh vật trước nhân (nhân sơ), sự phiên mã cùng một lúc nhiều phân tử mARN, các mARN vừa được tổng hợp đều trở thành bản phiên mã chính thức để dịch mã (phiên mã đến đâu dịch mã đến đó).
+ Ở sinh vật nhân thực, sự phiên mã từng mARN riêng biệt, các mARN này là các mARN sơ khai gồm các đoạn êxôn và intron. Sau đó phải được chế biến lại bằng cách loại bỏ các đoạn vô nghĩa (intron), giữ lại các đoạn có nghĩa (êxôn) tạo ra mARN trưởng thành mới tham gia dịch mã.
3. Ý nghĩa tổng hợp ARN
Sự tổng hợp ARN đảm bảo cho gen cấu trúc thực hiện chính xác quá trình dịch mã ở tế bào chất ( cung