Gen, mã di truyền và ADN là một trong những nhân tố quan trọng trong quá trình nghiên cứu về di truyền trong y học. Tuy nhiên để hiểu một cách tường tận thì chắc chắn không phải ai cũng nắm được. Vậy Gen là gì, mã di truyền là gì? Quá trình tổng hợp ADN diễn ra như thế nào? Trong bài viết hôm nay, chúng tôi sẽ tổng hợp lại tất cả những thông tin về gen mã di truyền và quá trình tổng hợp ADN một cách chi tiết nhất. Mời bạn tham khảo.
Muốn tìm hiểu được chi tiết về gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN diễn ra như thế nào. Trước tiên, chúng ta phải tìm hiểu được gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN là gì và được hình thành như thế nào. Đây là bước cơ bản để có thể hiểu được những biến đổi phức tạp trong quá trình nhân đôi sau này.
Bạn đang xem: Tổng hợp tất cả thông tin về gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN
Nói một cách dễ hiểu nhất thì Gen được xem là một đoạn thuộc phân tử ADN. Nó mang thông tin và chịu trách nhiệm mã hóa một phân tử ARN hay một chuỗi Polipeptit. Thông thường gen sẽ được chia thành 2 loại là gen cấu trúc và gen điều hòa. Mỗi loại sẽ đảm nhận một chức năng riêng, cụ thể như:
Trong cấu trúc chung của gen sẽ được chia thành 3 vùng khác nhau. Cùng như loại gen, các cấu trúc sẽ được chia thành các vùng khác nhau, mỗi vùng cũng đảm nhiệm một vai trò khác nhau, bao gồm:
Bài đọc thêm: Tính Chất Chức Năng Và Cấu Trúc Không Gian của ADN
Tiếp đến là mã di truyền, đây là trình tự của các Nu ( Nucleotit) có trong gen. Chúng đóng vai trò quy định trình tự của các axit amin có trong phân tử Pr – Phân tử do gen điều hòa hình thành nên.
Hay nói cách khác, mã di truyền là trình tự của các bazơ phân bố dọc theo các phân tử ADN. Trong đó cứ 1 nhóm bazo sẽ mã hóa cho 1 a.a và 1 chuỗi các bộ ba sẽ mã hóa cho 1 Protein hoàn chỉnh.
Số lượng mã di truyền
Theo nghiên cứu, mã di truyền có số lượng mã bộ ba là 64 mã. Trong đó sẽ được chia thành 3 nhóm và 3 nhóm sẽ có những chức năng riêng biệt. Chi tiết như sau:
Đặc điểm mã di truyền Theo nghiên cứu mã di truyền sẽ có 5 đặc điểm chính như sau:
Trong thông tin về gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN, thì quá trình này còn có tên gọi khác là tái bản ADN. Đây là quá trình thực hiện cơ chế sao chép các phân tử ADN trong mỗi lần phân bào.
Quá trình tái bản ADN này sẽ dựa theo các nguyên tắc bất di bất dịch để tạo ra 2 ADN con từ ADN mẹ. Tất cả những ADN con và mẹ đều giống hệt nhau. Nếu có xảy ra sai số cũng chỉ ở một tỉ lệ cực thấp.
Trong ý học và di truyền học, ý nghĩa của gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN cực kỳ quan trọng. Đặc biệt là quá trình nhân đôi hay còn gọi là tái bản ADN.
Xem thêm : Nội dung nào sau đây thể hiện quyền bình đẳng trong lĩnh vực hôn nhân và gia đình?
Quá trình tái bản này có ý nghĩa duy trì gen từ thế hệ này sang thế hệ khác hay còn gọi là đảm nhận yếu tố di truyền. Đảm bảo cho sự sống được duy trì ổn định và liên tục. Mỗi loài dù là sinh vật nhân sơ hay sinh vật nhân thực đều có 1 bộ gen đặc trưng và tương đối ổn định. Vậy nên nó đảm nhiệm chức năng truyền đạt thông tin di truyền giữa tế bào này sang tế bào khác.
Ở mỗi loài quá trình tái bản ADN hay nhân đôi ADN sẽ diễn ra ở các vị trí khác nhau. Bạn có thể tham khảo để nắm rõ hơn chi tiết về quá trình tái bản này.
– Đối với sinh vật nhân sơ: Ở các tế bào nhân sở này thì cơ chế sao chép các phân tử ADN sẽ diễn ra ở tế bào chất. Hay nói chính xác hơn chính là ở plasmit của vi khuẩn. Nó diễn ra khi các nhiễm sắc thể trong tế bào đang ở trạng thái duỗi xoắn cực độ, cụ thể là ở pha S của kì trung gian. – Đối với sinh vật nhân thực: Tế bào nhân thực thì quá trình tái bản ADN sẽ diễn ra ở 3 nơi chính là tại nhân tế bào, lục lạp và ở ti thể. Cũng như sinh vật nhân sơ, quá trình này sẽ được diễn ra tại pha S, hay còn gọi là kì trung gian giữa 2 lần phân bào trong. Bởi tại thời điểm này các nhiễm sắc thể sẽ duỗi xoắn cực đại. Thuận lợi cho quá trình nhân đôi diễn ra nhanh chóng và hoàn chỉnh để tạo ra 2 ADN con giống hệt mẹ.
Trong gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN có nhiều thành phần tham gia. Mỗi thành phần sẽ sở hữu những chức năng khác nhau, cụ thể như:
ADN mạch khuôn
Đây là thành phần chính hay còn gọi là ADN mẹ hoặc là sợi ADN gốc. Trong đó các Nucleotit sẽ lựa chọn phù hợp các nu trên ADN mẹ, lấy thông tin từ sợi gốc để tạo thông tin trên sợi bổ sung, cho ra 1 tái bản ADN giống hệt mẹ.
Nguyên liệu môi trường
Các nguyên liệu môi trường, hay nói cách khác là các loại Nucleoside Triphosphat. Ở đây sẽ có 4 loại tham gia vào quá trình tái bản bao gồm các Nu: A: ATP, T: TTP, G: GTP, X: XTP.
Các nguyên liệu này sẽ thực hiện theo nguyên tắc bổ sung giữa các Nu để sửa chữa các phân tử ADN. Các cặp nu sẽ được liên kết cố định với nhau. Các protein
Các protein gắn đặc hiệu cũng tham gia vào quá trình gen mã di truyền và nhân đôi ADN. Cụ thể bao gồm: – Protein này sẽ gắn vào thời điểm khởi đầu sao chép là Dna A. – Protein tạo phức và thúc đẩy DnB liên kết với ADN là Dna C. – Tạo dãn xoắn ADN là REP, DnB. – Tạo Protein để liên kết ADN là: IHF và FIS. – Ngăn cản 2 mạch ADN liên kết bổ sung là SSB. – Hỗ trợ dừng chạc tái bản là TBP. Enzyme
Các Enzyme tham gia vào gen mã di truyền và nhân đôi ADN bao gồm: – Gyrase: Enzyme này có tác dụng làm giảm sức cân bằng, và phá vỡ không liên tục các liên kết của phosphodiester. – Helicase: Enzyme này sẽ dùng cách phá vỡ liên kết Hydro để tách 2 sợi phân tử ADN. Cách này còn gọi là tháo xoắn. – ARN polimeraza: Chức năng của enzyme này sẽ giúp tổng hợp đoạn ARN ngắn hay còn gọi là đoạn mồi với mạch khuôn của ADN mẹ. – ADN polimeraza: Enzyme này sẽ chia thành 3 loại. Loại II và III sẽ tổng hợp ADN chính và đọc sửa còn loại I sẽ tạo chuỗi và cắt chuỗi theo 2 chiều 5’- 3’ và chiều ngược lại. – Ligaza: Đây là enzyme cuối cùng tham gia vào quá trình tái bản ADN. Nó có chức năng nối lại các đoạn ADN ở trong quá trình nhân đôi, sửa chữa và tái tổ hợp. Ngoài ra thành phần tham gia quá trình tái bản ADN còn có các năng lượng ATP cũng đóng góp không nhỏ vào quá trình nhân đôi ADN.
Để giúp mọi người hiểu hơn về gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN. Chúng tôi sẽ đi sâu phân tích chi tiết từng giai đoạn, diễn biến quá trình tái bản, nhân đôi của ADN như sau:
Giai đoạn 1: Giai đoạn khởi đầu
Xem thêm : Trong biển Đông đang tồn tại những tranh chấp gì?
Ở giai đoạn này, các enzyme, protein sẽ tham gia vào tháo xoắn 2 mạch đơn của phân tử ADN, tạo tiền đề cho sự hình thành 2 ADN hoạt động độc lập bằng cách:
Các protein SSB sẽ tìm vị trí nhân đôi và tách rời 2 mạch của phân tử ADN.
Sau đó enzyme helicase sẽ tiếp tục mở xoắn của phân tử ADN và tạo thành hình cứ Y.
Enzyme ADY Primase sẽ tổng hợp phân tử ADN mẹ để cho enzim ADN polimeraza bắt đầu tổng hợp chuỗi ADN mới.
Giai đoạn 2: Giai đoạn kéo dài hay còn gọi là giai đoạn hoàn thiện
Ở giai đoạn 2 này hay còn gọi là giai đoạn hình thành ADN mới. Sau khi tách ADN khuôn thành chữ Y, 1 sợi sẽ được tổng hợp liên tục, còn 1 sợi sẽ tổng hợp gián đoạn. Sau đó sợi gián đoạn này sẽ được nối lại nhờ Enzyme nối.
– Trên sợi được tổng hợp liên tục đó, các ADN polimeraza và 2 phân tử protein sẽ kẹp giữ ADN polimeraza trên sợi mẫu. Cách này sẽ thực hiện theo nguyên tắc kẹp đến đâu thì tổng hợp đến đó. – Trên sợi gián đoạn các Enzim ADN polimeraza sẽ gắn các Nucleotit để nối lại các mạch bị gián đoạn đó. Từ đó hình thành một phân tử ADN giống hệt cái trước đó và giống hệt ADN khuôn. (Nguyên tắc khuôn mẫu).
Giai đoạn 3: Giai đoạn kết thúc
Sau khi hoàn thiện 2 sợi ADN, hệ thống enzyme sẽ có sự sửa sai bằng cách rà soát lại trên phân tử ADN mới. Tạo ra 2 phân tử ADN con giống nhau và giống hệt ADN mẹ, chúng sẽ hoạt động độc lập để chuẩn bị cho các quá trình nhân đôi tiếp theo.
Liên quan đến gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN sẽ tuân thủ theo các nguyên tắc riêng. Và các nguyên tắc này sẽ cố định trong suốt những lần tái bản ADN sau này.
Nguyên tắc bảo tồn Đây là nguyên tắc giữ lại mạch của ADN mẹ hay là ADN khuôn mẫu sau khi đã hoàn thành 2 ADN con hoàn toàn mới. Nguyên tắc này sẽ lặp lại ở những quá trình nhân đôi tiếp theo. Nguyên tắc bổ sung
Trong quá trình tái bản, nhân đôi ADN thì nguyên tắc này được thực hiện liên tục khi hoàn thiện đó chính là: Nucleotit A ( ATP) sẽ liên kết với Nuclêôtit T (TTP) và ngược lại. Nucleotit G ( GTP) sẽ liên kết với Nuclêôtit X (XTP) và ngược lại. Nguyên tắc khuôn mẫu
Đây là nguyên tắc mà 2 mạch đơn của ADN con tạo thành sẽ được tổ hợp dựa trên các trình tự bố trí Nucleotit trên khuôn mẫu mẹ. Chính nguyên tắc này nên 2 ADN con vừa tạo thành đều giống hệt nhau và giống hệt ADN mẹ ban đầu.
Như vậy, trên đây là toàn bộ những thông tin chi tiết nhất về gen mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN mà chúng tôi tổng hợp được. Hy vọng với những thông tin này sẽ giúp cho bạn hiểu rõ hơn về gen, mã di truyền và ADN trong di truyền học.
Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp
This post was last modified on 16/01/2024 02:54
Tử vi tháng 12/2024 Canh Tý: Cuối năm bận rộn, nhìn đâu cũng thấy cơ…
Top 3 con giáp có SỐ ĐỎ tha hồ khai thác vận may giữa tuần…
Vận mệnh người tuổi Thìn theo cung hoàng đạo: Bạn có tham vọng hay thích…
Tử vi hôm nay: Danh sách 4 con giáp nắm bắt cơ hội và đạt…
Con số may mắn hôm nay 20/11/2024 theo năm sinh Chuẩn số VÀNG, dễ gặp…
Tử vi thứ Tư ngày 20/11/2024 của 12 con giáp: Hổ nóng nảy, Mão tự…
