Một phân tử mRNA trưởng thành có chiều dài 5100A, phân tử protein hoàn chỉnh tổng hợp mRNA đó có bao nhiêu amino acid ?

Bước 1: Tính số nucleotide (nu) của phân tử mRNA trưởng thành

Chiều dài của phân tử mRNA ($L$) được tính theo công thức:

$L = N_{mRNA} \times 3,4\text{ Å}$

Trong đó $N_{mRNA}$ là tổng số nucleotide của mRNA, và mỗi nucleotide dài $3,4\text{ Å}$.

Từ đề bài $L = 5100\text{ Å}$, ta suy ra số nucleotide của mRNA là:

$N_{mRNA} = \frac{5100}{3,4} = 1500\text{ (nu)}$

Bước 2: Tính số bộ ba (mã di truyền) trên mRNA

Cứ $3\text{ nu}$ liền kề nhau trên mRNA sẽ tạo thành $1$ bộ ba (codon) quy định mã hóa amino acid hoặc làm tín hiệu kết thúc.

Số bộ ba trên phân tử mRNA này là:

$\text{Số bộ ba} = \frac{1500}{3} = 500\text{ (bộ ba)}$

Bước 3: Tính số amino acid của chuỗi polypeptide và protein hoàn chỉnh

Trong số $500$ bộ ba này:

Có $1$ bộ ba kết thúc (không mã hóa cho bất kỳ amino acid nào, chỉ làm nhiệm vụ dừng quá trình dịch mã).

Do đó, số bộ ba thực sự mã hóa cho amino acid là: $500 - 1 = 499$ bộ ba.

Khi chuỗi polypeptide vừa được tổng hợp xong (chuỗi sơ khai), nó sẽ có $499$ amino acid.

Tuy nhiên, đề bài hỏi về phân tử protein hoàn chỉnh (tức là protein đã thực hiện chức năng sinh học). Sau khi dịch mã hoàn tất, tế bào sẽ sử dụng enzyme để cắt bỏ amino acid mở đầu (amino acid đầu tiên được dịch mã từ bộ ba mở đầu AUG).

Công thức tính số amino acid của phân tử protein hoàn chỉnh là:

$\text{Số amino acid}_{hoàn\,chỉnh} = \frac{N_{mRNA}}{3} - 1 - 1 = \text{Số bộ ba} - 2$

Áp dụng vào bài toán:

$\text{Số amino acid}_{hoàn\,chỉnh} = 500 - 2 = 498\text{ (amino acid)}$

Kết luận:

Phân tử protein hoàn chỉnh được tổng hợp từ mARN đó có 498 amino acid.