Khái niệm, cấu trúc và phân loại Gen

Ngày nay những câu hỏi được đặt ra về gen là: Bản chất thực sự của gen là gì? Hoạt động của gen như thế nào? Gen chứa đựng thông tin di truyền gì? Và tất cả các gen về cơ bản có giống nhau không? Trong mục này chúng ta sẽ trả lời cho các câu hỏi đề cập ở trên.

Gen là gì?

Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa một sản phẩm xác định (một chuỗi pôlipeptit hay một phân tử ARN ).

Cấu trúc của gen:

Ở đây mình chỉ hướng dẫn các bạn tìm hiểu về cấu trúc của gen cấu trúc (gen điều hòa cũng có cấu trúc tương tự gen cấu trúc). Cấu trúc chung của gen cấu trúc được chia làm 3 vùng trình tự nuclêôtit theo thứ tự sau:

Vùng điều hòa (vùng khởi đầu): nằm ở đầu gen, mang tín hiệu khởi động và kiểm soát quá trình phiên mã.
Vùng mã hóa: nằm ở giữa gen, mang thông tin mã hóa axit amin.
Vùng kết thúc: nằm ở cuối gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

Phân loại gen:

Người ta dựa vào vai trò của các sản phẩm gen người ta chia gen thành loại là gen cấu trúc và gen điều hòa

Gen cấu trúc: mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào.
Gen điều hòa là gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của gen khác.

Cũng có thể dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen người ta chia ra hai loại gen là gen phân mảnh và gen không phân mảnh.

Gen phân mảnh: có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) và các đoạn không mã hóa aa (intron) xen kẻ nhau. Loại gen phân mảnh có ở sinh vật nhân thực
Gen không phân mảnh: có vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin. Loại gen không phân mảnh có ở sinh vật nhân sơ.

Ở trên chỉ trình bày hai cách phân loại gen cơ bản thường gặp. Ngoài ra đâu đó các bạn cũng có thể nghe các tên gọi như: Gen gối (hay gen phủ lên nhau), gen nhảy,…

Như vậy bản chất hóa học của gen chủ yếu là ADN. Do đó ADN là nơi lưu giữ thông tin di truyền với hai đặc điểm quan trọng là:

Trong các nuclêôtit của ADN thì thành phần bazơ là yếu tố cấu trúc thông tin.
Chuỗi các bazơ trong ADN là thông tin di truyền (từ “bazơ) và từ “nuclêôtit” được dùng như nhau khi xét về đặc điểm này).

Một gen của sinh vật nhân sơ có độ lớn trung bình dao động từ 900 1500 cặp bazơ. Nhưng gen của sinh vật nhân thực thì có độ dài trung bình rất khó xác định, như trong bộ gen của người, người ta đã tìm thấy những gen có đến vài trăm ngàn nuclêôtit.

Trình tự các nuclêôtit trong các gen sẽ cung cấp hai phương thức thông tin trong sự tổng hợp prôtêin.:

Phương thức thông tin thứ nhất dùng quy định các axit amin đặc trưng với bộ ba mã hóa của gen.
Phương thức thông tin thứ hai chính là vị trí sắp xếp của mỗi aa trong pôlipeptit