Để có một sự tương ứng giữa thông tin polynucleotide và polypeptide, có một mã: mã di truyền.
Các đặc điểm chung của mã di truyền có thể được liệt kê như sau:
Mã di truyền bao gồm các bộ ba và không có dấu câu bên trong (Crick & Brenner, ).
Nó được giải mã thông qua việc sử dụng "các hệ thống dịch mã mở" (Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964).
Nó rất thoái hóa (từ đồng nghĩa).
Việc tổ chức bảng mã không ngẫu nhiên.
Bộ ba "vô nghĩa".
Mã di truyền là "tiêu chuẩn", nhưng không phải là "phổ quát".
Quan sát bảng mã di truyền, phải nhớ rằng nó đề cập đến sự dịch mã RNAm thành polypeptide, trong đó các bazơ nucleotide quan tâm là A, U, G, C. Sự sinh tổng hợp chuỗi polypeptide là sự dịch mã của chuỗi nucleotide tuần tự axit amin.
Mỗi bộ ba cơ sở của RNAm, được gọi là codon, có cơ sở đầu tiên ở cột bên trái, thứ hai ở hàng trên cùng, thứ ba ở cột bên phải. Lấy ví dụ tryptophan (tức là Thử) và xem rằng codon tương ứng sẽ theo thứ tự UGG. Trong thực tế, cơ sở đầu tiên, U, bao gồm toàn bộ hàng hộp ở trên cùng; trong đó, G xác định hộp bên phải và dòng thứ tư của hộp, nơi chúng tôi tìm thấy Thử. Tương tự như vậy, để tổng hợp các tetrapeptide Leucine-Alanine-Arginine-Serin (ký hiệu Leu-Ala-Arg-Ser) chúng ta có thể tìm thấy trong mã các codon UUA-AUC-AGA-UCA.
Tuy nhiên, tại thời điểm này, cần lưu ý rằng tất cả các axit amin của tetrapeptide của chúng tôi được mã hóa (không giống như tryptophan) bởi nhiều hơn một codon. Không phải ngẫu nhiên mà trong ví dụ vừa mô tả, chúng tôi đã chọn các codon được chỉ định. Chúng ta có thể đã mã hóa cùng một tripeptide với một chuỗi RNAm khác nhau, chẳng hạn như CUC-GCC-CGG-UCC.
Ban đầu, thực tế là một axit amin đơn tương ứng với nhiều hơn một bộ ba đã được đưa ra một ý nghĩa ngẫu nhiên, cũng được thể hiện trong việc lựa chọn thuật ngữ thoái hóa của mã, được sử dụng để xác định hiện tượng đồng nghĩa. Thay vào đó, một số dữ liệu cho thấy rằng sự sẵn có của các từ đồng nghĩa liên quan đến sự ổn định khác nhau của thông tin di truyền hoàn toàn không phải là ngẫu nhiên. Điều này dường như cũng được xác nhận bằng việc tìm thấy một giá trị khác của tỷ lệ A + T / G + C ở các giai đoạn tiến hóa khác nhau. Ví dụ, ở sinh vật nhân sơ, khi nhu cầu về tính biến đổi không được thỏa mãn bởi các quy tắc của mendelism và neomendelism, tỷ lệ A + T / G + C có xu hướng tăng lên. Kết quả là sự ổn định thấp hơn, khi đối mặt với các đột biến, cung cấp cơ hội lớn hơn cho sự thay đổi ngẫu nhiên từ đột biến gen.
Ở sinh vật nhân chuẩn, đặc biệt là trong các tế bào đa bào, trong đó các tế bào của sinh vật đơn lẻ phải bảo tồn tất cả sự di truyền giống nhau, tỷ lệ A + T / G + C trong DNA có xu hướng giảm, làm giảm nguy cơ đột biến gen soma.
Sự tồn tại của các codon đồng nghĩa trong mã di truyền đặt ra vấn đề, đã được đề cập, về tính đa bội hoặc ít hơn của các anticodon trong RNAt.
Một điều chắc chắn là có ít nhất một RNAt cho mỗi axit amin, nhưng không chắc chắn nếu một RNAt có thể liên kết với một codon duy nhất, hoặc có thể nhận ra các từ đồng nghĩa một cách vô tư (đặc biệt là khi chúng chỉ khác nhau ở cơ sở thứ ba).
Chúng ta có thể kết luận rằng trung bình có ba codon đồng nghĩa cho mỗi axit amin, trong khi các anticodon có ít nhất một, và không quá ba.
Nhắc lại rằng các gen được dự định là các tính trạng đơn của các chuỗi DNA polynucleotide rất dài, rõ ràng là bắt đầu và kết thúc của gen đơn nhất thiết phải được chứa trong bộ nhớ.
BIOSINTESIS CỦA PROTEIN
Trong các đoạn khác nhau của DNA có sự mở ra chuỗi kép và sự tổng hợp của các loại RNA khác nhau.
Trong giai đoạn nạp, RNAt liên kết với các axit amin (trước đây được kích hoạt bởi ATP và enzyme cụ thể). "Máy móc" sinh tổng hợp không thể "sửa" các tRNA được nạp không chính xác.
RNAr sau đó phân tách thành hai tiểu đơn vị và, bằng cách liên kết với các protein ribosome, tạo ra sự lắp ráp của các ribosome.
RNAm, đi qua tế bào chất, liên kết với các ribosome, tạo thành polysome. Mỗi ribosome, trượt trên sứ giả, dần dần lưu trữ RNAt bổ sung cho các codon tương ứng, rút các axit amin và liên kết chúng với chuỗi polypeptide đang hình thành.
RNAt, tương đối ổn định, đang lưu hành. Ngoài ra các ribosome trở lại được sử dụng, giải phóng polypeptide đã được gắn.
Sứ giả, kém ổn định hơn vì nó là đơn sắc, được phân tách (từ ribonuclease) thành các ribonucleotide cấu thành.
Do đó, chu trình tiếp tục, tổng hợp các polypeptide lần lượt trên các RNA thông tin được cung cấp bởi phiên mã.
Biên tập: Lorenzo Boscariol
