CHUYÊN ĐỀ MÃ DI TRUYỀN

Chương 6. MÃ DI TRUYỀN
6.1. Khái niệm mã di truyền, bộ ba mã hóa, bộ ba đối mã
- Khái niệm mã di truyền: Mã di truyền trong AND chứa thông
tin quy định sự gắn kết các axitamin trong chuỗi polipeptit tạo
nên protein. Trình tự sắp xếp các Nu trong AND (gen) quy định
trình tự sắp xếp các axitamin trong phân tử protein được gọi là
mã di truyền.
- Bộ ba mã hóa:
Thông tin di truyền trong mARN cứ 3 Nu
1 axitamin
(codon)
- Bộ ba đối mã (anticodon): là các bộ ba trên tARN


6.2. Chứng minh mã bộ ba
- Lý thuyết:
AND chỉ có 4 loại, nếu mỗi Nu mã hóa 1 axitamin thì 4
loại Nu chỉ mã hóa được 4 axitamin. Nếu cứ 2 Nu cùng
loại hay khác loại mã hóa cho 1 axit amin thì 4 loại sẽ mã
hóa được 42=16 loại axitamin (dư axitamin). Nếu 3 Nu
mã hóa cho 1 axitamin thì số tổ hợp sẽ là 4 3 = 64 bộ ba
sẽ mã hóa hết 20 axitamin. Nếu mã bộ 4 thì quá dư thừa.
Như vậy mã di truyền là mã bộ ba.


-

Bằng chứng thực nghiệm: các nhà khoa học đã làm thực
nghiệm để xác định các bộ ba mã hóa cho các axitamin.
Đến năm 1966 tất cả 64 bộ ba mà hóa cho các axitamin
được giải mã hoàn toàn.

6.3. Giải mã di truyền bằng thực nghiệm
Giải mã di truyền là quá trình tìm kiếm xác định thành
phần và trình tự các Nu trong codon riêng rẽ mã hóa cho
từng axitamin. Vấn đề này đã được Nirenberg và H.
Matthaei phát hiện bằng thực nghiệm vào năm 1961. Các
tác giả sử dụng hệ thống tổng hợp là dịch chiết TB E.coli
gồm có riboxom, tARN, ATP


Các axitamin, các enzim gắn axitamin vào tARN, sử dụng
mARN nhân tạo được tổng hợp bằng enzim polinucleotit
photphorilaza để giải mã di truyền trong ống nghiệm.
mARN có thành phần Uraxin (poliU) thì chuỗi polipeptit
được tổng hợp chỉ có 1 loại axitamin là phenylalanin.
Chứng tỏ bộ ba mã hóa phenylalanin là UUU.Tiến hành
tương tự:
PoliA: AAA
Lysin
Poli X XXX
Prolin
Poli G GGG
Glixin


Về sau người ta sử dụng các poliribonucleotit có chứa 2
loại rNu theo tỉ lệ khác nhau để xác định hàng loạt các
codon khác.
Ví dụ: Sử dụng mARN nhân tạo có trình tự các rNu
UXUXUX…….(UX)n → chuỗi polipeptit gồm 2 loại
axitamin là Seeeerrin và leuxin.

Tương tự sử dụng mARN gồm thành phần các rNu khác nhận
thấy: nếu sử dụng (UG)n → thành phần axitamin trong
protein có 2 loại axitamin: valin và xistein.
(AX)n → mã hóa được Threonin và Histidin
(AG)n → mã hóa được Arginnin và glutamin


Với mARN gồm 3 loại Nu lặp lại theo chu kỳ thì phần lớn
trường hợp cho 3 loại chuỗi polipeptit từ 1 mARN đó là:
Arginin-arginin, Lysin-Lysin, Glutamin-glutamin. Nếu mARN
có trình tự lặp lại theo chu kì là (UAUX) thì chuỗi polipeptit
gồm 4 loại axitamin: tyrosin-leuxin-Serin-zoleuxin. Còn các
mARN có trình tự lặp lại theo chu kì (GAUA)n, (GUAA)n →
không cho kết quả. Việc giải mã di truyền chấm dứt năm
1966