Các gen bao gồm DNA. Chiều dài của gen quy định độ dài của protein được gen mã hóa. DNA là một chuỗi xoắn kép, trong đó các nucleotide [các bazơ] liên kết với nhau:
Adenine [A] liên kết với thymine [T]
Guanine [G] liên kết với cytosine [C]
DNA được phiên mã trong quá trình tổng hợp protein, trong đó một sợi ADN được dùng làm khuôn mẫu tổng hợp RNA thông tin [mRNA]. RNA có các base như DNA, ngoại trừ uracil [U] thay thế thymine [T]. mRNA di chuyển từ nhân đến tế bào chất và sau đó đến ribosome, nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein. RNA vận chuyển [tRNA] mang các axit amin đến ribosome, và gắn axit amin vào chuỗi polypeptide đang phát triển theo một trình tự xác định bởi mRNA. Khi một chuỗi axit amin được lắp ráp, nó tự gấp nếp cuộn xoắn để tạo ra một cấu trúc protein ba chiều phức tạp dưới ảnh hưởng của các phân tử đi kèm lân cận.
DNA được mã hóa bằng mã bộ ba, chứa 3 trong số 4 nucleotides A, T, G, C. Các axit amin cụ thể được mã hóa bởi các mã bộ ba xác định. Vì có 4 nucleotide, nên số lượng mã bộ ba có thể có là 43 [64]. Tuy nhiên chỉ có 20 axit amin, nên có một số mã bộ ba dư thừa. Bởi vậy, một số mã bộ ba cùng mã hóa một axit amin. Các bộ ba khác có thể mã hóa các yếu tố mở đầu hoặc kết thúc quá trình tổng hợp protein và sắp xếp, lắp ráp các axit amin.
Gen bao gồm exon và intron. Exons mã hóa cho các axit amin cấu thành protein. Còn introns chứa các thông tin chi phối việc kiểm soát và tốc độ sản xuất protein. Exons và intron cùng được sao chép vào mRNA, nhưng các đoạn được sao chép từ intron được loại bỏ sau đó. Nhiều yếu tố điều hòa việc phiên mã, bao gồm RNA antisense, được tổng hợp từ chuỗi DNA không được mã hoá thành mRNA. Ngoài DNA, các nhiễm sắc thể chứa histon và các protein khác cũng ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen [protein và số lượng protein được tổng hợp từ một gen nhất định].
Kiểu gen cho biết thành phần và trình tự di truyền cụ thể; nó quy định những protein nào được mã hóa để sản xuất.
Ngược lại, bộ gen nói đến toàn bộ thành phần tất cả của các nhiễm sắc thể đơn bội, bao gồm các gen mà chúng chứa.
Kiểu hình hướng tới biểu hiện cơ thể, sinh hóa và sinh lý của một người - nghĩa là, làm thế nào các tế bào [hay cơ thể] thực hiện chức năng. Kiểu hình được xác định bởi loại và số lượng protein tổng hợp, tức là, sự biểu hiện của các gen ra môi trường như thế nào. Kiểu gen cụ thể có thể có hoặc không tương quan tốt với kiểu hình.
Biểu hiện đề cập đến quá trình điều hòa thông tin được mã hoá trong một gen được dịch mã từ một phân tử [thường là protein hoặc RNA]. Sự biểu hiện gen phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính trạng đó trội hay lặn, mức ngoại hiện và biểu hiện của gen [xem Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen ], mức độ phân hóa mô [xác định theo loại mô và tuổi], các yếu tố môi trường, giới tính hoặc sự bất hoạt của nhiễm sắc thể và các yếu tố khác chưa biết.
Các yếu tố ảnh hưởng đến biểu hiện gen mà không thay đổi trình tự bộ gen được gọi là các yếu tố biểu sinh.
Sự hiểu biết về nhiều cơ chế sinh hóa điều chỉnh sự biểu hiện gen ngày càng rõ ràng. Một cơ chế là sự thay đổi việc nối exon [còn gọi là quá trình trưởng thành mRNA]. Trong phân tử mRNA mới được tổng hợp, các intron được loại bỏ, từng đoạn exon được tách ra riêng biệt, và sau đó các exon lắp ráp theo nhiều trật tự khác nhau, dẫn đến nhiều loại mRNA khác nhau và có khả năng dịch mã ra nhiều protein từ cùng chung một mã gen ban đầu. Số lượng protein được tổng hợp trong cơ thể con người có thể lên đến > 100.000 mặc dù hệ gen của con người chỉ có khoảng 20.000 gen.
Các cơ chế trung gian biểu hiện gen khác bao gồm các phản ứng methyl hóa DNA và phản ứng của histone như methyl hóa và acetyl hóa. DNA methyl hóa có xu hướng làm bất hoạt một gen. Chuỗi DNA cuộn xoắn quanh quả cầu histone. Sự methyl hóa histone có thể làm tăng hoặc giảm số lượng protein được tổng hợp từ một gen cụ thể. Sự acetyl hóa histone liên quan đến việc giảm biểu hiện gen ra bên ngoài. Sợi DNA không được phiên mã để hình thành mRNA cũng có thể được sử dụng như một khuôn mẫu để tổng hợp RNA, kiểm soát quá trình phiên mã của sợi đối diện.
Một cơ chế quan trọng khác liên quan đến microRNAs [miRNAs]. MiRNA ngắn, hình dạng như chiếc kẹp tóc [các trình tự RNA khi liên kết với nhau] RNA này ức chế sự biểu hiện gen sau khi phiên mã. MiRNA có thể tham gia vào việc điều chỉnh đến 60% protein đã phiên mã.
Nêu cấu tạo và chức năng của ribôxôm.
Đề bài
Nêu cấu tạo và chức năng của ribôxôm.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Lời giải chi tiết
- Cấu tạo ribôxôm là bào quan có kích thước rất bé [khoảng 20 — 30nm] không có màng bao bọc. Ribôxôm chứa khoảng 50% prôtêin và 50% rARN. Trong tế bào nhân thực có tới hàng triệu ribôxôm, chúng nằm rải rác tự do trong tế bào chất hoặc đính trên mạng lưới nội chất hạt. Ribôxôm có nguồn gốc từ nhân con và có cả trong ti thể, lục lạp.
- Cấu trúc: ribôxôm gồm có 2 thành phần: tiểu phần lớn và tiểu phần nhỏ. Bình thường 2 tiểu phần này tách rời nhau, chỉ liên kết lại để thực hiện chức năng của ribôxôm.
- Chức năng: Ribôxôm là nơi tổng hợp prôtêin. Khi tổng hợp prôtêin các ribôxôm có thể liên kết với nhau tạo thành phức hệ pôlixôm.
Loigiaihay.com
Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Sinh lớp 10 - Xem ngay
Ribosome là một bộ máy phân tử lớn và phức tạp, có mặt trong tất cả các tế bào sống, nơi xảy ra quá trình sinh tổng hợp protein. Ribosome trong tế bào nhân sơ có đường kính 18nm, hệ số lắng 70S, rRNA 60-65% và protein 30-35%. Ribosome trong tế bào nhân thực có kích thước khá lớn, đường kính 20-22nm, rRNA khoảng 55% và protein khoảng 45%, hệ số lắng 77-80S. Trong tế bào nhân sơ, ribosome tồn tại tự do hoặc kết hợp với mRNA. Trong tế bào nhân thực, ribosome kết hợp với lưới nội chất thô hoặc tồn tại tự do. Trung bình số lượng ribosome ở mỗi tế bào nhân thực là 15000 hoặc nhiều hơn.
cấu trúc của ribosomeRibosome bao gồm hai tiểu đơn vị chính – tiểu đơn vị ribosome nhỏ đọc mRNA, trong khi tiểu đơn vị lớn liên kết các axit amin để tạo thành một chuỗi polypeptide. Mỗi tiểu đơn vị gồm một hoặc nhiều phân tử RNA ribosome [rRNA] và nhiều phân tử protein.
Thành phần và một số đặc tính của ribosome
| Ribosome | Tiểu đơn vị [Mr] | rRNA [số lượng condon] | Loại protein |
| 40S [1400000] | 18S [1900] | Khoảng 33 loại | |
| Động vật, thực vật nhân thực [80S] | 5S[120] | ||
| 60S [2800000] | 5.8S[160] | Khoảng 50 loại | |
| 28S[4700] |
Chức năng ribosome
Ribosome là bộ máy chính của quá trình sinh tổng hợp protein, hay còn được biết đến là quá trình dịch mRNA thành protein. mRNA bao gồm một loạt các đơn vị mã truyền cho các ribosome trình tự của các axit amin cần thiết để tạo ra các protein. Sử dụng mRNA như một bản mẫu, ribosome dung mỗi đơn vị mã [3 nucleotide] của mRNA, ghép nối nó với axit amin thích hợp được cung cấp bởi một aminoacyl-tRNA. aminoacyl-tRNA có chứa một anti-codon bổ sung vào một đầu và một axit amin thích hợp ở đầu kia. Các tiểu đơn vị ribosome nhỏ, thường dính vào một aminoacyl-tRNA có chứa các axit amin methionine, liên kết với một AUG đơn vị mã trên mRNA tạo hành các tiểu đơn vị ribosome lớn. Ribosome khi đó có ba phần RNA liên kết, được gọi là A, P và E. Phần A liên kết với một aminoacyl tRNA, phần P liên kết với một peptidyl-tRNA [tRNA dính với peptide được tổng hợp], và phần E liên kết với tRNA tự do trước khi nó ra khỏi ribosome. Tổng hợp protein bắt đầu tại một đơn vị mã khởi đầu AUD gần đầu 5’ của mRNA. mRNA dính với phần P của ribosome trước. Ribosome có thể để xác định các đơn vị mã khởi đầu bằng cách sử dụng chuỗi Shine-Dalgarno của mRNA nhân sơ và hộp Kozak ở sinh vật nhân chuẩn.