Gen chỉ dẫn sản xuất protein như thế nào?

Hầu hết các gen chứa thông tin cần thiết để tạo ra các phân tử chức năng được gọi là protein. (Một số gen tạo ra các phân tử khác giúp tế bào tổng hợp protein.) Hành trình từ gen đến protein rất phức tạp và được kiểm soát chặt chẽ trong mỗi tế bào. Nó bao gồm hai bước chính: phiên mã và dịch mã. Cùng nhau, phiên mã và dịch mã được gọi là biểu hiện gen.

Trong quá trình phiên mã, thông tin được lưu trữ trong ADN của gen được chuyển đến một phân tử tương tự gọi là ARN (axit ribonucleic) trong nhân tế bào. Cả ARN và ADN đều được tạo thành từ một chuỗi các base nucleotide, nhưng chúng có các tính chất hóa học hơi khác nhau. Loại ARN chứa thông tin để tạo ra một protein được gọi là ARN thông tin (mARN) vì nó mang thông tin từ ADN ra khỏi nhân vào tế bào chất.

Quá trình dịch mã là bước thứ hai để chuyển thông tin từ gen để tổng hợp protein, diễn ra trong tế bào chất. mARN tương tác với một phức hợp chuyên biệt gọi là ribosome, phức hợp này “đọc” trình tự của các base mARN. Mỗi trình tự ba base, được gọi là codon, thường mã hóa cho một axit amin cụ thể. (Các axit amin là thành phần cấu tạo nên protein.) Một loại ARN được gọi là ARN vận chuyển (tARN) lắp ráp protein, mỗi lần một axit amin. Quá trình lắp ráp protein diễn ra tiếp tục cho đến khi ribosome gặp codon “dừng” (một trình tự gồm ba base không mã hóa cho axit amin).
Chuyển thông tin từ ADN đến ARN đến protein là một trong những nguyên tắc cơ bản của sinh học phân tử. Nó quan trọng đến mức đôi khi được gọi là “tín điều trung tâm”.

References

1. U.S National Library of Medicine. How do genes direct the production of proteins?. Retrieved July 14, 2020 from https://ghr.nlm.nih.gov/primer/howgeneswork/makingprotein