Từ thông tin trên DNA đến RNA
Phiên mã chuyển thông tin của một gene từ DNA sang RNA. Cần xác định đúng mạch khuôn, chiều đọc và sản phẩm trước hoặc sau xử lí.
Gene và sản phẩm của gene
Gene là đoạn DNA mang thông tin tạo một RNA hoặc một chuỗi polypeptide. Vì một số RNA là sản phẩm cuối, không phải mọi gene đều mã hoá protein.
| Phần của gene | Vai trò chính |
|---|---|
| Vùng điều hoà | Khởi đầu và điều khiển phiên mã |
| Vùng mã hoá | Mang thông tin tạo sản phẩm |
| Vùng kết thúc | Mang tín hiệu kết thúc phiên mã |
Ở gene phân mảnh, RNA ban đầu chứa exon và intron. Khi xử lí, intron bị loại và exon được nối; các vùng 5′ UTR và 3′ UTR vẫn thuộc mRNA trưởng thành nhưng không được dịch mã. **Gene điều hoà** là một gene tạo sản phẩm điều khiển gene khác; nó không đồng nghĩa **vùng điều hoà**.
Ba loại RNA thường gặp
RNA thường là một mạch, gồm các nucleotide A, U, G, C; một số đoạn có thể bắt cặp làm mạch gấp lại.
| Loại RNA | Công việc chính |
|---|---|
| mRNA | Mang thông tin, làm khuôn cho dịch mã |
| tRNA | Mang amino acid đến ribosome; có bộ ba đối mã |
| rRNA | Kết hợp với protein tạo ribosome, tham gia quá trình tổng hợp polypeptide |
Tên gọi giúp ta nhớ chức năng nhưng không có nghĩa tế bào chỉ có đúng ba loại RNA.
Phiên mã dùng một mạch khuôn của gene
RNA polymerase đọc mạch khuôn theo chiều **3′ → 5′** và tổng hợp RNA theo chiều **5′ → 3′**. Quy tắc bổ sung là A–U, T–A, G–C, C–G.
RNA giống mạch DNA không làm khuôn khi cùng viết 5′ → 3′, nhưng U thay cho T. Đây là cách kiểm kết quả; enzyme vẫn đọc **mạch khuôn**. Khi tính độ dài, phải phân biệt RNA ban đầu với mRNA đã cắt intron.
Viết RNA và kiểm lại bằng mạch còn lại
Một đoạn mạch khuôn được viết: **3′–T A C G G A T T C–5′**. Ta đặt nucleotide RNA bổ sung bên dưới:
| Thành phần | Trình tự |
|---|---|
| DNA khuôn | 3′–T A C G G A T T C–5′ |
| RNA được tổng hợp | 5′–A U G C C U A A G–3′ |
| DNA không làm khuôn ở đoạn này | 5′–A T G C C T A A G–3′ |
RNA có trình tự giống mạch DNA không làm khuôn khi cùng viết chiều 5′ → 3′, nhưng U thay cho T. Đây là cách kiểm lại kết quả; không phải RNA được sao chép từ mạch không làm khuôn.
Viết trình tự RNA
Đoạn mạch khuôn DNA có trình tự 3′–G C A T T G–5′. RNA được tổng hợp theo chiều 5′ → 3′ có trình tự nào?
Đúng. RNA bổ sung, ngược chiều với mạch khuôn và dùng U thay T.
RNA dùng uracil (U), không dùng thymine (T).
Trình tự base đúng nhưng chiều của RNA phải là 5′ → 3′ theo yêu cầu.
Đây là cách đổi T thành U trên chính mạch khuôn, chưa áp dụng nguyên tắc bổ sung.
Lời giải
Ghép bổ sung từng base với mạch khuôn và viết RNA theo chiều 5′ → 3′: 3′–GCATTG–5′ → 5′–CGUAAC–3′. Chọn A.
Phân biệt ba quá trình
| Quá trình | Khuôn → sản phẩm |
|---|---|
| Tái bản | DNA → DNA |
| Phiên mã | DNA → RNA |
| Phiên mã ngược | RNA → DNA |
Phiên mã ngược sử dụng enzyme phiên mã ngược; có ở chu trình của một số virus có vật chất di truyền RNA. Không phải mọi virus RNA đều thực hiện quá trình này. Trong công nghệ sinh học, có thể tạo DNA bổ sung từ RNA nhờ enzyme này.
Phiên mã ngược vẫn tạo acid nucleic; nó không có nghĩa là dùng protein để khôi phục DNA.
Nhận diện chiều truyền thông tin
Quá trình dùng RNA làm khuôn để tạo DNA bổ sung được gọi là gì?
Phiên mã thông thường dùng DNA làm khuôn để tạo RNA.
Đúng. Phiên mã ngược có chiều thông tin RNA → DNA.
Dịch mã dùng mRNA để tổng hợp polypeptide, không tạo DNA.
Tái bản là quá trình DNA → DNA và không trực tiếp tạo polypeptide.
Lời giải
Khuôn là RNA và sản phẩm là DNA nên đây là phiên mã ngược. Quá trình này không trực tiếp tạo chuỗi amino acid. Chọn B.
Những điều cần nhớ
Phân biệt gene điều hoà với vùng điều hoà; phân biệt mRNA với tRNA và rRNA. Khi viết RNA, xác định đúng mạch khuôn, ghi chiều và dùng U. Với gene nhân thực, chú ý bước xử lí RNA trước khi tính chiều dài mRNA trưởng thành.
Đang học