Trang chủ
Sách ID
Khóa học miễn phí
Luyện thi ĐGNL và ĐH 2023
Mã di truyền là phần mật mã quy định thông tin về trình tự các amino acid đã được mã hoá dưới dạng trình tự các nucleotide trên gen. Hình thức mã hoá này thống nhất ở hầu hết các loài sinh vật, trong đó, ba nucleotide liên tiếp trên mạch mã gốc DNA của gene, sẽ quy định một loại amino acid nhất định. Do đó, mã di truyền còn được gọi là mã bộ ba, và tổ hợp ba nucleotide được gọi là một bộ ba mã hoá. Trong DNA có bốn loại nucleotide khác nhau bởi các gốc nucleobase là Adenine [viết tắt là A], Thymine [viết tắt là T], Cytosine [tiếng Việt còn gọi là Xytosine, viết tắt là X hoặc C], và Guanine [viết tắt là G]. Các bộ ba nucleotide trong mỗi mạch đơn của chuỗi xoắn kép DNA khi giảm phân, là một tổ hợp của 3 trong bốn loại nucleotide này, gọi là Triplet. Từ các mạch đơn DNA này được các RNA thông tin nhân bản lên thành các mã sao. Quá trình này các Triplet được sao thành các codon của RNA. Nhưng các codon khác với triplet, [đây là bản sao âm bản của triplet thay vì sao nguyên bản], codon là bộ ba các ribo-nucleotide có gốc là nucleobase đối ứng với các nucleobase của nucleotide trong triplet đối ứng gốc [Nguyên tắc bổ sung]. Nhưng A không đối ứng thành T [như trong 2 mạch của chuỗi xoắn kép DNA] mà thành Uracil [U] của RNA thông tin. Còn T vẫn đối ứng thành A, và X [C] và G thì vẫn đối ứng với nhau [X [C] thành G, và G thành X [C]].
Đặc điểm của mã di truyền
- Mã di truyền được đọc liên tục từ mã khởi đầu [AUG với codon] theo từng bộ ba nucleotide mà không gối lên nhau.
- Mã di truyền có tính đặc hiệu: Một codon chỉ mã hoá cho 1 amino acid.
- Mã di truyền có tính phổ biến: Tất cả các hệ thống sinh học đều sử dụng mã di truyền là mã bộ ba và dùng một bảng mã chung, đặc điểm này được gọi là tính phổ biến của mã di truyền. Tính phổ biến của mã di truyền được biểu hiện đồng thời với các đặc tính chung của mã bộ ba: +Các mã bộ ba tên mARN luôn được đọc theo chiều 5’->3’. +Kể từ mã bắt đầu, các mã bộ ba luôn được đọc liên tục không ngắt quãng cho đến khi gặp mã kết thúc. Tuy vậy ở một số hệ thống, mã di truyền có một số biến đổi so với các mã chuẩn như hệ gen ti thể ở eukaryote: +UGA không dùng làm mã kết thúc, nó mã hóa cho Trp. Nên bộ ba đối mã trên phân tử tARNTrp đồng thời nhận ra hai mã UCC và UCA trên m ARN. +Các mã AUG và AUA đồng thời được dùng để mã hóa Met trên chuỗi polypeptide. +Ở động vật có vú, các mã AGA và AGG không dùng để mã hóa Arg mà dùng làm mã kết thúc -> hệ gen ti thể có 4 mã kết thúc là UAA, UAG, AGA, AGG. +ở ruồi giấm, hai mã AGA và AGG không mã hóa cho Arg mà mã hóa cho Ser. Ngoài ra điều này còn có thể bắt gặp ở một số vi khuẩn và hệ gen nhân ở một số eukaryote. Ví dụ, vi khuẩn Mycoplasma capricolum dùng UGA [phổ biến là mã kết thúc] để mã hóa cho Trp. Tương tự như vậy, một số nguyen sinh động vật sử dung các mã kết thúc phổ biến là UAA và UGA để mã hóa Gln, hoặc như nấm men canlida dùng mã CUG [phổ biến mã hóa cho Leu] để mã hóa Ser.
- Mã di truyền có tính thoái hoá: 1 amino acid được mã hoá bởi nhiều codon khác nhau, trừ AUG và UGG. Tính suy thoái của mã di truyền có ý nghĩa tích cực với sự sống còn của tế bào.Trong 64 mã bộ ba, có 3 mã kết thúc và 61 mã bộ ba mã hóa cho 20 axit amin phổ biến. Có nghĩa là một số axit amin được mã hóa bởi nhiều bộ ba khác nhau. Hiện tượng này được gọi là tính thoái hóa của mã bộ ba. Các mã bộ ba dùng để mã hóa axit amin được gọi là mã bộ ba đồng nghĩa, tức là thường có 2 nucleotide đầu giống nhau, nucleotide thứ ba hoặc là C hoặc U, hoặc là A hoặc G. Tuy nhiên, nguyên tắc này không phải lúc nào cũng đúng, điển hình là với axit amin Leu được mã hóa bởi bộ ba UUA, UUG, CUU, CUC, CUA và CUG hay Arg được mã hóa bởi CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG. Sự thoái hóa của mã bộ ba giải thích cho hiện tượng tỉ lệ AT/GC ở phần lớn các loài là khác nhau, nhưng thành phần axit amin trong protein của chúng lại giống nhau.Nhờ vậy, sai sót dịch mã được giảm thiểu [G≡C có lực liên kết lớn hơn so với liên kết A=U, nên nếu 2 nucleotide đầu tiên là G/C thì khả năng kết cặp sai trong dịch mã ở nucleotide thứ ba rất dễ xảy ra, và việc sử dụng bất kỳ một nucleotide trong số 4 nucleotide ở vị trí thứ ba để mã hóa cho cũng một axit amin giúp giảm thiểu hậu quả đột biến].
Phân loại mã di truyền
Theo vị trí của mã di truyền, thì mã di truyền được chia làm ba loại
- Triplet hay bộ ba mã gốc là mã di truyền trên gen.
- Codon hay bộ ba phiên mã là mã di truyền trên RNA thông tin.
- Anticodon hay bộ ba đối mã là mã di truyền trên RNA vận chuyển.
Mã di truyền và amino acid
Năm 1966, tất cả 64 codon đã được giải hoàn toàn bằng thực nghiệm. Sau đây là bảng các codon và amino acid tương ứng [1]
| Phenylalanine | UUU, UUX |
| Leucine | UUA, UUG, XUU, XUX, XUA, XUG |
| Isoleucine | AUU, AUX, AUA |
| Methionine | AUG |
| Valine | GUU, GUX, GUA, GUG |
| Serine | AGU, AGX, UXU, UXX, UXA, UXG |
| Proline | XXU, XXX, XXA, XXG |
| Threonine | AXU, AXX, AXA, AXG |
| Alanine | GXU, GXX, GXA, GXG |
| Tyrosine | UAU, UAX |
| Histidine | XAU, XAX |
| Glutamine | XAA, XAG |
| Asparagine | AAU, AAC |
| Lysine | AAA, AAG |
| Axit aspartic | GAU, GAX |
| Axit glutamic | GAA, GAG |
| Cysteine | UGU, UGX |
| Tryptophan | UGG |
| Arginine | XGU, XGX, XGA, XGG, AGA, AGG |
| Glycin | GGU, GGX, GGA, GGG |
| Không mã hoá amino acid nào | UAA, UAG, UGA |
Hình ảnh
Tham khảo
- ^ SGK Sinh học 12, trang 8
Liên kết ngoài
Bài viết về chủ đề sinh học này vẫn còn sơ khai. Bạn có thể giúp Wikipedia mở rộng nội dung để bài được hoàn chỉnh hơn.
|
Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Mã_di_truyền&oldid=67166916”