khái niệm về quá trình phiên mã

Quá trình phiên mã (transcription) là bước đầu tiên của cơ chế biểu hiện gen, trong đó thông tin di truyền trên phân tử DNA được “chép” thành một phân tử RNA mạch đơn. Cụ thể: 1. Mục đích - Chuyển thông tin mã hóa từ DNA (bất động) sang RNA (động), để sau đó RNA có thể được sử dụng làm khuôn tổng hợp protein (qua quá trình dịch mã) hoặc thực hiện chức năng của RNA không mã hóa (như RNA ribosome, RNA vận chuyển, RNA điều hòa…). 2. Vai trò của các thành phần chính - Khuôn DNA: Một trong hai mạch của phân tử DNA chứa dãy nuclêôtít mã hóa gen. - Enzym RNA pôlimerase: Gắn vào vùng khởi động (promoter) của gene, tách hai mạch DNA và tổng hợp RNA bổ sung theo nguyên tắc bổ đôi (A–U, T–A, G–C, C–G). - Yếu tố sigma (ở vi khuẩn) hoặc các yếu tố phiên mã chung (ở sinh vật nhân chuẩn) giúp RNA pôlimerase nhận biết đúng vị trí promoter. 3. Các giai đoạn chính a. Khởi đầu (Initiation) - RNA pôlimerase liên kết với promoter của gene. - DNA tại vị trí này được mở xoắn để lộ mạch khuôn. b. Kéo dài (Elongation) - RNA pôlimerase di chuyển dọc theo mạch DNA khuôn theo chiều 3’→5’, tổng hợp mARN theo chiều 5’→3’. - Dãy RNA mới được hình thành có trình tự bổ sung so với mạch DNA khuôn. c. Kết thúc (Termination) - Khi RNA pôlimerase gặp tín hiệu kết thúc (terminator), quá trình phiên mã dừng lại. - Phân tử RNA vừa tổng hợp rời khỏi DNA và được xử lý (ở nhân chuẩn gồm thêm mũ 5’, poly-A, cắt nối nội dung). 4. Sự khác biệt chính giữa sinh vật nhân sơ và nhân chuẩn - Nhân sơ (vi khuẩn): Phiên mã xảy ra trong tế bào chất, ngay sau khi bắt đầu tổng hợp mARN thì có thể được dịch mã đồng thời. Ít yếu tố phụ trợ, không có xử lý mARN. - Nhân chuẩn (động, thực vật): Phiên mã diễn ra trong nhân, mARN sơ khai (pre-mRNA) phải được xử lý (tạo chóp 5’, thêm đuôi poly-A, cắt loại bỏ intron và nối exon) trước khi đưa ra tế bào chất dịch mã. Tóm lại, phiên mã là quá trình chuyển mã di truyền từ DNA sang RNA dưới tác dụng của RNA pôlimerase, gồm ba giai đoạn khởi đầu, kéo dài và kết thúc, và là bước then chốt để biểu hiện thông tin di truyền thành sản phẩm cuối cùng (protein hoặc RNA chức năng).