Đọc thông tin trên mRNA
Dịch mã đọc các codon trên mRNA từ AUG đến codon kết thúc để tạo chuỗi polypeptide. Vùng UTR không được tính vào khung dịch mã.
Bộ ba và các đặc điểm của mã di truyền
Một bộ ba trên mRNA gọi là **codon**. Với bốn loại nucleotide, có $4^3=64$ bộ ba. Trong bảng mã di truyền chuẩn, 61 bộ ba mã hoá amino acid; UAA, UAG và UGA là ba bộ ba kết thúc.
AUG mã hoá methionine và thường đóng vai trò bộ ba mở đầu; ở vi khuẩn, amino acid khởi đầu là formylmethionine. Ta đọc mRNA theo chiều **5′ → 3′**, từng bộ ba liên tiếp trong khung đọc đã xác định, không chồng lên nhau.
| Đặc điểm | Cách hiểu |
|---|---|
| Đặc hiệu | Một bộ ba mã hoá xác định một loại amino acid trong bảng mã đang xét |
| Thoái hoá | Nhiều bộ ba khác nhau có thể cùng mã hoá một amino acid |
| Phổ biến | Phần lớn sinh vật dùng chung mã di truyền, có một số ngoại lệ |
Thoái hoá không có nghĩa một codon tuỳ ý mã hoá nhiều amino acid. Khi gặp bài có bảng mã riêng, ta sử dụng bảng mà đề cung cấp.
Các thành phần phối hợp trong dịch mã
| Thành phần | Vai trò |
|---|---|
| mRNA | Mang codon, được đọc 5′ → 3′ |
| tRNA | Mang amino acid; anticodon bắt cặp với codon |
| Ribosome | Định vị codon–anticodon và xúc tiến tạo liên kết peptide |
Dịch mã gồm khởi đầu, kéo dài và kết thúc. Codon kết thúc không mã hoá amino acid. Nhiều ribosome có thể cùng đọc một mRNA để tạo nhiều chuỗi giống nhau. Nếu đề hỏi chuỗi sau xử lí, chỉ bỏ amino acid mở đầu khi dữ kiện cho phép.
Đọc đúng vùng mã hoá
Với mRNA **5′–UTR–AUG GGC UUU UAA–UTR–3′**, cho AUG: Met; GGC: Gly; UUU: Phe. Chuỗi vừa tổng hợp là **Met–Gly–Phe**: 3 amino acid, 2 liên kết peptide. UAA báo dừng; hai vùng UTR không được dịch mã.
Anticodon bắt cặp với codon 5′–GGC–3′ là **3′–CCG–5′**, hoặc **5′–GCC–3′** nếu đề yêu cầu viết theo chiều 5′ → 3′.
Nếu vùng từ AUG đến hết codon kết thúc dài 510 nucleotide thì có $510/3=170$ codon, nên chuỗi vừa tổng hợp có $170-1=169$ amino acid. Chỉ dùng phép tính này khi 510 nucleotide thuộc đúng khung từ AUG đến codon kết thúc.
Đọc đoạn mã hóa
Một đoạn mRNA là 5′–AUG UUU GGA UAG–3′; UUU mã hóa Phe, GGA mã hóa Gly. Không xét xử lí sau dịch mã. Kết quả nào đúng?
Đúng. AUG mã hóa Met; UAG là mã kết thúc; chuỗi 3 amino acid có 2 liên kết peptide.
Stop không phải amino acid nên không được tính vào chuỗi polypeptide.
AUG vừa là mã mở đầu vừa mã hóa Met trong chuỗi mới tổng hợp.
Một chuỗi thẳng gồm $n$ amino acid có $n-1$ liên kết peptide.
Lời giải
Ribosome đọc từ AUG: AUG–UUU–GGA mã hóa Met–Phe–Gly; UAG kết thúc dịch mã. Ba amino acid tạo 2 liên kết peptide. Chọn A.
Vì sao phải biết khung đọc?
Trong đoạn mRNA **AUGGCUAAC**, khi vị trí mở đầu là chữ A đầu tiên, các bộ ba là AUG | GCU | AAC. Nếu tự dời điểm bắt đầu một nucleotide, ta lại chia thành UGG | CUA | … và đọc ra thông tin khác.
Vì vậy, không thể tuỳ ý nhóm từ đầu một đoạn RNA bất kì rồi khẳng định đó là chuỗi protein của gene. Cần biết đoạn nằm ở đâu, chiều nào và khung đọc nào.
Tính chất của mã di truyền
Hai codon UUU và UUC cùng mã hóa phenylalanine. Nhận định nào đúng?
Đúng. Nhiều codon cùng mã hóa một amino acid là tính thoái hóa; từng codon vẫn có nghĩa xác định.
Một codon không đồng thời mã hóa nhiều amino acid trong bảng mã chuẩn.
Tính đặc hiệu xét nghĩa của từng codon, không đòi mỗi amino acid chỉ có một codon.
Tính phổ biến nói về sự tương đồng của bảng mã giữa nhiều loài, không phải hiện tượng nêu trong câu.
Lời giải
UUU và UUC là hai codon khác nhau cùng mã hóa Phe, thể hiện tính thoái hóa. Mỗi codon vẫn chỉ xác định một amino acid nên không mâu thuẫn với tính đặc hiệu. Chọn A.
Khuôn của dịch mã
Thành phần nào trực tiếp làm khuôn để ribosome đọc thông tin khi dịch mã?
DNA là khuôn của phiên mã; ribosome đọc mRNA khi dịch mã.
Đúng. mRNA mang các codon được ribosome đọc theo chiều 5′ → 3′.
tRNA mang amino acid và có anticodon; nó không phải khuôn được ribosome đọc dọc theo chuỗi.
rRNA tham gia cấu tạo và hoạt động của ribosome; khuôn mang trình tự codon là mRNA.
Lời giải
mRNA mang các codon làm khuôn cho dịch mã. tRNA vận chuyển amino acid, còn rRNA cùng protein cấu tạo ribosome. Chọn B.
Nối lại cơ chế truyền thông tin
Tái bản tạo DNA để truyền thông tin qua các lần phân bào. Phiên mã tạo RNA từ DNA; dịch mã đọc mRNA để tạo polypeptide. Khi giải bài dịch mã, luôn kiểm chiều đọc, bộ ba mở đầu, bộ ba kết thúc và việc đề có xét xử lí chuỗi hay không.
Đang học