Luyện tập Quá trình tái bản, phiên mã và dịch mã CTST

Dịch mã là quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide thông qua thông tin di truyền được mã hóa trên mRNA.

Viết lại mạch mã gốc theo chiều 3’ – 5’.

Mạch mã gốc: 3’ GCT AGC GCT TCG 5’

mARN 5': CGA UCG CGA  AGC3’

→ Protein: Arginine - Serine - Arginine - Serine.

Mã di truyền là mã bộ ba, được hình thành bởi ba nucleotide ngẫu nhiên từ bốn loại nucleotide của nucleic acid.

Trong 64 bộ ba mã di truyền, có 61 bộ ba mã hóa cho 20 loại amino acid; có 3 bộ ba không mã hoá cho amino acid nào (bộ ba kết thúc). Ba bộ ba đó là: UAG, UAA, UGA.

Trong quá trình tái bản của DNA, các nucleotide tự do sẽ tương ứng với các nucleotide trên mỗi mạch của phân tử DNA theo cách dựa trên nguyên tắc bổ sung.

Gene có 120 chu kì xoắn có Tổng số nucleotide trong gene là: 120.10.2 = 2400

⇒ Trên mạch mã gốc có: = 1200 (nucleotide)

⇒ Trên mRNA cũng có 1200 nucleotide ⇒ số bộ ba là: = 400

⇒ Số amino acid được cung cấp cho quá trình dịch mã 1 chuỗi polipeptide là:

400 – 1 = 399 amino acid

Gene nhân đôi 3 lần tạo ra: 2³ = 8 gene con

Mỗi gene con phiên mã 5 lần, tổng số mRNA tạo ra là: 8.5 = 40

Mỗi mRNA có ribosome trượt qua 5 lần ⇒ Tạo ra tổng cộng 40.5 = 200 chuỗi polipetide

⇒ Số amino acid cần cho quá trình dịch mã là: 200.399 = 79800 

Số ribonucleotide của mRNA là: (298 + 2).3 = 900

Theo bài ra ta có: A : U : G : C = 1 : 2 : 3 : 4, gọi số lượng A = x thì U = 2x, G = 3x, C = 4x.

⇒ x + 2x + 3x + 4x = 900

⇒ x = 90

⇒ A = 90, U = 180, G = 270, C = 360

⇒ A = T = 270, G = C = 630

Khi ribosome di chuyển đến gặp bộ ba kết thúc thì quá trình dịch mã sẽ dừng lại, yếu tố kết thúc được tế bào huy động tham gia để kết thúc quá trình dịch mã.

Tổng số ribonucleotide môi trường cung cấp để tổng hợp phân tử mRNA là:

900 + 1200 + 1500 + 900 = 4500

⇒ Số phân tử mRNA được tạo ra là: = 3

Kết quả của quá trình tái bản DNA: Từ một phân tử DNA ban đầu, qua quá trình tái bản đã tạo ra hai phân tử DNA con có cấu trúc giống với DNA mẹ ban đầu, trong đó một mạch mới được tổng hợp.

Số phân tử DNA con được tạo ra sau k lần tái bản liên tiếp là 8.2^k, tức là có 2.8.2^k mạch. Trong số đó có 8.2 mạch của ADN mẹ ban đầu không phải từ nguyên liệu của môi trường nội bào → tổng số mạch đơn mới lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào là:

8.2.2^k – 2.8 = 112 ⇒ k = 3.

Quá trình tái bản DNA là một cơ chế sao chép các phân tử DNA trước mỗi lần phân bào.

Enzyme DNA polymerase có vai trò lắp ghép các nucleotide theo nguyên tắc bổ sung với mạch làm khuôn (A liên kết với T; G liên kết với C) để kéo dài chuỗi DNA mới.

Quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ DNA sang RNA được gọi là quá trình phiên mã.