Bản chất của mã di truyền | Myphamthucuc.vn

1. Bản chất của mã di truyền

– Mã di truyền là trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong gen (trong mạch khuôn) quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong prôtêin

– Trong ADN chỉ có 4 loại nu (A, T, G, X) nhưng trong prôtêin có khoảng 20 loại axit amin. Do đó mã di truyền phải là mã bộ ba (còn gọi là codon).

– Mã di truyền gồm: bộ 3 mã gốc trên ADN, bộ 3 mã sao trên mARN và bộ 3 đối mã trên tARN. Ví dụ: mã gốc là 3’-TAX…-5’ tương ứng mã sao là: 5’-AUG…-3’ và mã đối mã là: UAX tương ứng axit amin được quy định là Met.

VD: 1 đoạn mã di truyền (Thay C bằng X)

Bản chất của mã di truyền là trình tự sắp xếp các nucleotit trong gen quy định trình tự sắp xếp các axit amin trong protein.

2. Đặc điểm của mã di truyền

– Mã di truyền là mã bộ ba: Một bộ ba là một mã di truyền (1 codon). Mã di truyền có 1 bộ ba khởi đầu (AUG) và 3 bộ ba kết thúc (UAA, UAG, UGA). 

– Mã di truyền có tính đặc hiệu: Một bộ ba chỉ mã hoá  một  loại axit amin.

– Mã di truyền có tính thoái hoá nghĩa là một loại axit amin được mã hóa bởi 2 hay nhiều bộ ba khác nhau trừ 2 ngoại lệ: AUG mã hóa cho mêtionin ở sinh vật nhân thực và forminmêtionin ở sinh vật nhân sơ; UGG chỉ mã hóa 1 loại axit amin là triptôphan. 

– Mã di truyền có tính phổ biến: Tất cả sinh vật đều dùng chung một bộ mã di truyền, trừ vài ngoại lệ). Tuy nhiên, cũng có một số trường hợp ngoại lệ, như: codon AGA và AGG trong nhân thì mã hóa cho aa Arginin nhưng trong ti thể lại mã kết thúc.

– Mã di truyền có tính liên tục: Mã di truyền được đọc từ 1 điểm xác định, theo từng bộ & ba không gối lên nhau.

Trong 64 bộ ba thì có:

+ 61 bộ ba mã hóa cho 20 axit amin. 

+ 3 bộ ba không mã hóa cho axit amin được gọi là bộ ba kết thúc . Trong quá trình dịch mã khi riboxom tiếp xúc với các bộ ba kết thúc thì  các phần của riboxom tách nhau ra và quá trình dịch mã kết thúc.

Chức năng của mã di truyền

3. Giải thích mã di truyền là mã bộ ba

3.1. Lý luận

– Có 4 loại nuclêôtit cấu tạo nên phân tử ADN  (A, T, G, X) nhưng có trên 20 loại axit amin (aa) tạo nên prôtêin, do đó:

– Nếu 1 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 4¹ = 4 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa.

– Nếu 2 nuclêôtit  xác định 1 aa thì có 4² = 16 tổ hợp, chưa đủ mã hóa 20 aa.

– Nếu 4 nuclêôtit  xác định 1 aa thì có 4⁴ = 256 tổ hợp, quá nhiều để mã hóa 20 aa.

– Vậy 3 nuclêôtit xác định 1 aa thì có 4³ = 64 tổ hợp, là đủ mã hóa 20 aa.

→ Do đó mã di truyền là mã bộ ba sẽ là hợp lý nhất.

3.2. Thực nghiệm

– Năm 1966, 64 bộ ba trên mARN (codon) tương ứng 64 bộ ba trên ADN (Triplet) đã được giải mã.

– Có 64 bộ ba, trong đó 3 bộ 3 không mã hóa aa mà làm nhiệm vụ kết thúc dịch mã (UAA, UAG, UGA), 1 bộ 3 vừa làm nhiệm vụ mở đầu, vừa làm nhiệm vụ mã hóa aa Metionin (AUG).