Quá trình tổng hợp protein Hỗ trợ dowload tài liệu 123doc qua thẻ cào liên hệ Zalo: 0587998338

CHÖÔNG IX

SINH TOÅNG HÔÏP

PROTEIN

(The protein biosynthesis)

CHÖÔNG IX

SINH TOÅNG HÔÏP PROTEIN

I. Hoïc thuyeát trung taâm

II. Phieân maõ (Transcription)

III. Caùc RNA

IV. Dòch maõ (Translation)

V. Caùc bieán ñoåi sau dòch maõ vaø söï di

chuyeån veà muïc tieâu

VI. Caùc ñoät bieán gen

VII. Doøng thoâng tin

I. HOÏC THUYEÁT TRUNG TAÂM

(CENTRAL DOGMA).

1. Gen kieåm tra caùc phaûn öùng sinh hoùa.

a. Sai hoûng trao ñoåi chaát baåm sinh.

Vaøo naêm 1908, treân cô sôû nghieân cöùu caùc beänh

do sai hoûng trao ñoåi chaát baåm sinh (inborn

errors of metabolism) baùc só A.Garrod, ngöôøi

Anh laàn ñaàu tieân neâu leân quan ñieåm raèng sai

hoûng cuûa gen daãn daãn ñeán sai hoûng phaûn öùng

sinh hoùa.

Sai hoûng trao

ñoåi chaát baåm

sinh trong

chu trình

phenylalanin

e

Beänh ñöôïc phaùt hieän ñaàu tieân laø

ancaptonuria, ngöôøi beänh coù nöôùc tieåu bò

tích tuï nhieàu acid homogentisic chaát naøy

bò ñen laïi khi gaëp khoâng khí neân nöôùc

tieåu maøu ñen. Beänh coù söï di truyeàn do

moät gen laën. Naêm 1914 phaùt hieän theâm

ôû ngöôøi bò beänh naøy thieáu hoaït tính

enzyme oxydase cuûa acid homogentisic.

Ñeán nay chu trình phenylalanine ñöôïc

tìm ra vaø caùc sai hoûng gaây beänh di truyeàn

bieát ñöôïc nhö sau:

Moãi beänh treân ñaây lieân quan ñeán sai

hoûng cuûa moät phaûn öùng sinh hoïc do

haäu quaû cuûa moät enzyme bò maát

hoaït tính vaø söï di truyeàn cuûa moãi

beänh ñeàu do moät gen laën. Thöôøng

enzyme maát hoaït tính laøm chaát

phaûn öùng bò tích tuï laïi neân dö thöøa.

b. Giaû thuyeát 1 gen-1 enzyme.

Naêm 1941 G.Beadle vaø Tatum ñaõ söû duïng

moác vaøng baùnh mì Neurospora crassa ñeå

chöùng minh gen kieåm tra caùc phaûn öùng sinh

hoùa. Loaøi hoang daïi cuûa moác naøy moïc ñöôïc

treân moâi tröôøng toái thieåu goàm nöôùc, muoái

khoaùng (NPK), glucose vaø biotin, vì töø caùc

chaát ñôn giaûn naøy sôïi naám moác toång hôïp ñöôïc

taát caû caùc chaát phöùc taïp khaùc caàn thieát cho söï

soáng nhö caùc amino acid, caùc nucleotide,

ñöôøng vaø lipid...

... Duøng caùc tia phoùng xaï vaø töû ngoaïi coù theå

gaây taïo ra caùc ñoät bieán sinh hoùa maát khaû

naêng toång hôïp chaát naøy hay chaát noï vaø ñöôïc

goïi laø caùc ñoät bieán khuyeát döôõng

(auxotroph). Caùc ñoät bieán naøy chæ moïc ñöôïc

treân moâi tröôøng toái thieåu khi coù theâm vaøo

chaát maø ñoät bieán khoâng toång hôïp ñöôïc. Ví

duï caùc ñoät bieán maát khaû naêng toång hôïp

amino acid arginine ñöôïc kyù hieäu arg- khoâng

moïc ñöôïc treân moâi tröôøng toái thieåu vì töï noù

khoâng toång hôïp ñöôïc chaát naøy; nhöng

chuùng moïc ñöôïc khi coù theâm vaøo arginine.

Caùc ñoät bieán khuyeát döôõng naøy ña soá coù söï di

truyeàn cuûa moät gen. Töø keát quaû nghieân cöùu

cuûa mình, Beadle vaø Tatum neâu ra giaû thuyeát

1 gen - 1 enzyme, veà sau ñöôïc cuï theå hoùa hôn

1 gen - 1 protein roài 1 gen - 1 polypeptide, vaø

cuoái cuøng laø 1 gen - 1 ñaïi phaân töû sinh hoïc

(vì coù gen chæ toång hôïp RNA).

Giaû thuyeát 1 gen - 1 enzyme coù yù nghóa

lôùn, noù cuï theå hoùa ñöôïc caùc böôùc

trung gian töø gen ñeán tính traïng dieãn

ra nhö theá naøo. Do ñoù hai oâng Beadle

vaø Tatum ñaõ nhaän ñöôïc giaûi Nobel veà

coâng trình naøy.

2. Hoïc thuyeát trung taâm (Central

dogma).

a. Söï lieân quan ñoàng tuyeán tính giöõa DNA vaø protein

Maõi ñeán naêm 1953, moâ hình caáu truùc DNA cuûa

Watson - Crick ñöôïc neâu leân vaø cuõng naêm naøy Sanger laàn

ñaàu tieân tìm ra trình töï caùc amino acid cuûa moät protein coù

phaân töû khoâng lôùn laø insulin (chæ coù 51 amino acid). Caùc

nghieân cöùu tieáp theo ñaõ laøm saùng toû moái quan heä gen￾protein.

Nhö chöông II ñaõ neâu, caùc möùc caáu truùc khoâng gian

khaùc nhau cuûa phaân töû protein ñöôïc xaùc ñònh moät caùch töï

ñoäng bôûi trình töï saép xeáp cuûa caùc amino acid theo ñöôøng

thaúng töùc caáu truùc baäc moät. Nhö vaäy, vieäc xaùc ñònh di

truyeàn phaân töû protein ôû traïng thaùi töï nhieân coù ñaày ñuû

hoaït tính sinh hoïc quy laïi ôû xaùc ñònh caáu truùc baäc moät laø

ñuû. Maët khaùc, boán loaïi nucleotide cuûa DNA cuõng xeáp

theo ñöôøng thaúng vaø trình töï saép xeáp cuûa chuùng cuõng

phaûn aùnh moät thoâng tin nhaát ñònh

Vieäc nghieân cöùu caùc ñoät bieán

hemoglobine lieân quan ñeán caùc beänh

thieáu maùu laøm saùng toû moái quan heä

DNA - protein. Nghieân cöùu haøng traêm

ñoät bieán loaïi naøy cho thaáy moãi ñoät

bieán lieân quan vôùi moät thay ñoåi amino

acid nhaát ñònh treân maïch polypeptide

cuûa hemoglobine.