Luyện tập Tái bản DNA và phiên mã tạo RNA KNTT

Kết quả của quá trình tái bản DNA: Qua quá trình tái bản, từ một DNA ban đầu tạo ra 2 DNA mới có trình tự nucleotide giống nhau và giống DNA ban đầu. Trong mỗi phân tử DNA mới tạo thành có 1 mạch của DNA ban đầu và 1 mạch mới tổng hợp.

Qua quá trình tái bản, từ một DNA ban đầu tạo ra 2 DNA mới có trình tự nucleotide giống nhau và giống DNA ban đầu

Các mạch đơn mới được tổng hợp trong quá trình nhân đôi của phân tử ADN hình thành theo chiều 5’ đến 3’

Quá trình tái bản DNA không có Amino acid tham gia.

Các nucleotide tự do trong môi trường tế bào liên kết với các nucleotide trên mỗi mạch khuôn của DNA theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng 2 liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng 3 liên kết hydrogen.

Vậy trong quá trình tái bản DNA, quá trình U của môi trường liên kết với A mạch gốc không xảy ra vì trong quá trình tái bản DNA không sử dụng nucleotide loại U.

Loại enzyme trực tiếp tham gia vào quá trình phiên mã các gene cấu trúc ở sinh vật nhân sơ là ARN polimerase

Kĩ thuật PCR được phát minh năm 1983. Kĩ thuật này mô phỏng quá trình tái bản DNA trong điều kiện nhân tạo, cho phép tạo số lượng lớn bản sao của một đoạn DNA nào đó và được ứng dụng cho đến ngày nay với nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, y tế, pháp y

Quá rình tái bản DNA diễn ra qua ba giai đoạn tạo ra hai bản sao giống nhau và giống DNA ban đầu, đảm bảo quá trình thông tin di truyền qua các thế hệ tế nào và cơ thể được ổn định và liên tục

Số tế bào con = a.2ⁿ

Trong đó a là số DNA mẹ tham gia nguyên phân, n là số lần tái bản.

Áp dụng công thức ta có

Số phân tử DNA con được tạo ra là: 2³ = 8 phân tử.

Đặc điểm chỉ có ở quá trình tái bản, không có ở quá trình phiên mã là có sự tham gia của enzyme DNA polymerase.

Ba giai đoạn của quá trình phiên mã lần lượt là:

- Giai đoạn 1 (Khởi đầu): Enzyme RNA polymerase bám vào vùng điều hoà làm gene tháo xoắn để lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mRNA tại vị trí đặc hiệu.

- Giai đoạn 2 (Kéo dài): Enzyme RNA polymerase trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và gắn các nucleotide trong môi trường nội bào liên kết với các nucleotide trên mạch gốc theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với U, T liên kết với A, G liên kết với C và C liên kết với G), để tổng hợp nên mRNA theo chiều  5’ → 3’. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch đơn của gene đóng xoắn ngay lại.

- Giai đoạn 3 (Kết thúc): Khi enzyme di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng lại, phân tử RNA được giải phóng gồm một mạch, có chiều từ 5’ → 3’.

Gene có: G = 20% và T = 720

→ Vậy X = G = 20% và A = T = 720

G = 20% nên A = T = 30% → C = G = 480

→ Tổng số nucleotide là 2400.

Mạch 1 có X₁ = 276 và A1 = 21% số nucleotide của mạch ⇒ A₁ = 0,21.1200 = 252

Vậy mạch 2 có số nu loại A là A₂ = 720 - 252 = 468

Ta có U trên mARN bắt cặp bổ sung với A trên mạch mã gốc trong phiên mã

Do đó ta xét 1404 không chia hết cho 252 và 1404 chia 468 được 3

→ Mạch 2 là mạch mã gốc

Số lần phiên mã là 3 lần

Gọi số phân tử tham gia tái bản là x

Sau 5 lần tái bản tạo ra: x.2⁵ phân tử con

Số mạch polynucleotide tổng hợp từ môi trường là :

x.2⁵.2 – x.2 = 2x.(2⁵ – 1) = 62

Giải ra ta được x = 1

Theo nguyên tắc bổ sung, G₁ = C₂

Số nu loại X có trên cả 2 mạch là: C = C₁ + C₂ = C₁ + G₁ = 190

Gene nhân đôi 1 lần, môi trường cần cung cấp số nucleotide loại C là 190.