Mã di truyền là gì? Đặc điểm của mã di truyền

Khái niệm mã di truyền

Mã di truyền được Gamow đưa ra lần đầu tiên vào năm 1954. Mã di truyền là phần mật mã quy định thông tin về trình tự các axit amin đã được mã hoá dưới dạng trình tự các nucleotide trên gene. Hình thức mã hoá này thống nhất ở hầu hết các loài sinh vật, trong đó, ba nucleotide liên tiếp trên mạch mã gốc ADN của gene, sẽ quy định một loại axit amin nhất định. Do đó, mã di truyền còn được gọi là mã bộ ba, và tổ hợp ba nucleotide được gọi là một bộ ba mã hoá. Các bộ ba nucleotide trong mỗi mạch đơn của chuỗi xoắn kép ADN khi giản phân, là một tổ hợp của 3 trong 4 loại nucleotide này, gọi là Triplet. Từ các mạch đơn ADN này được các ARN thông tin nhân bản lên thành các mã sao. Quá trình này các Triplet được sao thành các codon của ARN.

Đặc điểm của mã di truyền

– Mã khởi đầu và mã kết thúc: AUG là mã khởi đầu, đại diện cho vị trí axit amin đầu tiên. Chúng nằm ở điểm cuối mRNA 5’, đồng thời cũng là mã của methionine. Vì thế, axit amin đầu tiên được cấu tạo bởi chuỗi polypeptide chính là methionine. Tất nhiên, ở một số ít loài vi khuẩn, GUG lại là mã khởi đầu. Ở sinh vật nhân thực, CUG đôi lúc cũng có tác dụng như mã khởi đầu. Mã UAA, UAG, UGA là mã kết thúc cấu tạo bởi chuỗi polypeptide, không đại diện cho bất cứ axit amin nào, chúng tồn tại độc lập hoặc cùng nhau tại điểm cuối 3’. Vì thế quá trình dịch mã sẽ diễn ra từ phân tử mRNA 5’ đến 3’.
– Mã không có ký hiệu: Giữa hai mã di truyền không có bất kỳ nucleotides nào phân tách, vì thế bắt đầu từ mã AUG, mỗi codon (mã bộ ba) xác định một axit amin, cấu tạo thành khung mã, cho đến mã cuối. Nếu thêm hoặc bớt một codon trong khung mã thì sẽ gây nên hiện tượng đột biến mã di truyền, gây nên sai lệch trong việc xếp dãy axit amin.
– Mã di truyền có tính thoái hoá: 1 axit amin được mã hoá bởi nhiều codon khác nhau. Tính thoái hóa này chủ yếu là do codon thứ 3 của mã có biến động, cũng có nghĩa là đặc tính mã sẽ do 2 codon trước quyết định. Tính suy thoái của mã di truyền có ý nghĩa tích cực với sự sống còn của tế bào. Ví dụ GCU, GCC, GCA, GCG đều đại diện cho alanine.
– Mã di truyền có tính phổ biến: axit amin giống nhau của các sinh vật khác đều được mã hoá bởi cùng codon. Ví dụ, ở ty thể người, UGA không phải mã kết thúc, mà là mã của tryptophan; AGA, AGG không phải là mã của arginine, mà là điểm cuối, thêm vào UAA và UAG, ty thể bao gồm 4 nhóm mã cuối. Methionine có 2 codon, AUG và AUA.