Phân biệt giữa quá trình phiên mã và dịch mã trong sinh tổng hợp protein, nêu rõ vai trò của mỗi giai đoạn.

Dưới đây là bảng so sánh khái quát giữa hai giai đoạn chủ yếu của sinh tổng hợp protein: phiên mã (transcription) và dịch mã (translation), kèm vai trò của mỗi giai đoạn. 1. Khái niệm – Phiên mã: Quá trình tổng hợp phân tử mRNA dựa trên khuôn DNA. – Dịch mã: Quá trình “đọc” mRNA để lắp ghép các axit amin, hình thành chuỗi polypeptide (protein sơ cấp). 2. Địa điểm – Phiên mã: • Ở tế bào nhân thực: xảy ra trong nhân tế bào (nơi có DNA). • Ở tế bào nhân sơ: xảy ra ngay trong chất nền tế bào (vì không có nhân định biệt). – Dịch mã: • Ở tế bào nhân thực: diễn ra trên ribosome ngoại quan (lưới nội chất hạt) hoặc tự do trong chất nền tế bào. • Ở tế bào nhân sơ: diễn ra trên ribosome trong chất nền. 3. Nguyên liệu và enzim chính – Phiên mã: • Khuôn: mạch mã gốc của DNA. • Enzim: RNA polymerase. • Nguyên liệu đầu vào: các nucleotide (ATP, UTP, GTP, CTP). – Dịch mã: • Khuôn: phân tử mRNA đã được tạo thành. • “Dàn máy” dịch mã: ribosome (gồm tiểu phần nhỏ và lớn). • Nguyên liệu đầu vào: tRNA mang axit amin, các yếu tố khởi đầu/dẫn elongation/terminaton, GTP. 4. Cơ chế (các bước chính) – Phiên mã: 1. Khởi đầu (initiation): RNA polymerase gắn vào vùng promoter trên DNA. 2. Kéo dài (elongation): enzim dịch chuyển dọc DNA, tổng hợp mRNA theo chiều 5′→3′. 3. Kết thúc (termination): khi gặp tín hiệu kết thúc, RNA polymerase rời khuôn và giải phóng mRNA. • Ở nhân thực, mRNA sơ cấp được xử lý (thêm mũ 5′ cap, poly-A tail, cắt nối intron/exon) trước khi ra cytosol. – Dịch mã: 1. Khởi đầu (initiation): tiểu phần nhỏ ribosome gắn lên m7G-cap (nhân thực) hoặc vùng Shine-Dalgarno (nhân sơ) trên mRNA, tRNAi-Met gắn mã mở đầu (AUG), rồi tiểu phần lớn ribosome hợp lắp. 2. Kéo dài (elongation): tRNA khớp đối mã 3′ trên mRNA, ribosome xúc tác liên kết peptit giữa các axit amin, dịch khung theo chiều 5′→3′. 3. Kết thúc (termination): khi ribosome gặp codon dừng (UAA, UAG, UGA), yếu tố giải phóng xúc tác tách chuỗi polypeptide ra. 5. Kết quả và vai trò – Phiên mã: • Kết quả: mRNA mang thông tin di truyền rời nhân (nhân thực) hoặc sẵn sàng dịch mã (nhân sơ). • Vai trò: phiên mã “dịch” ngôn ngữ mã di truyền (A, T, G, C) thành mã trên mRNA (A, U, G, C), tạo bản sao mang thông tin đến nơi tổng hợp protein. – Dịch mã: • Kết quả: chuỗi polypeptide mới (sau đó gấp khúc và biến đổi thành protein chức năng). • Vai trò: “dịch” thông tin trên mRNA thành trình tự axit amin, trực tiếp quyết định cấu trúc và chức năng của protein. Tóm lại, phiên mã và dịch mã là hai giai đoạn phối hợp chặt chẽ: – Phiên mã tạo mRNA truyền mã di truyền từ DNA. – Dịch mã dùng mRNA làm khuôn để lắp ghép axit amin, cho ra sản phẩm cuối cùng là protein.