Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của gì?

Câu hỏi: Làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã là nhiệm vụ của:

• A. mạch mã hoá.
• B. mARN.
• C. tARN.
• D. mạch mã gốc.

Đáp án đúng là D. mạch mã gốc. Phiên mã là quá trình tổng hợp phân tử mARN dựa trên khuôn mẫu là một mạch ADN của gen, và mạch đảm nhận vai trò làm khuôn mẫu cho quá trình phiên mã chính là mạch mã gốc, do enzyme ARN polymerase đọc và tổng hợp mARN bổ sung.

Vì sao mạch mã gốc là đáp án đúng

Mạch mã gốc (còn gọi là mạch khuôn) là mạch ADN được dùng làm khuôn mẫu trong phiên mã. Gen cấu trúc gồm phân tử ADN mạch kép với hai mạch song song, nhưng tại mỗi lần phiên mã chỉ có một mạch được chọn làm khuôn — đó là mạch mã gốc.

Cơ chế diễn ra như sau: enzyme ARN polymerase nhận diện và gắn vào gen, sau đó di chuyển dọc theo mạch mã gốc, lần lượt đọc từng nucleotide và tổng hợp mARN bổ sung theo nguyên tắc bổ sung: A của mạch gốc cho U trên mARN, T cho A, G cho X, X cho G. Nhờ đó, trình tự nucleotide của mARN mới luôn bổ sung với trình tự mạch mã gốc — đây là căn cứ để mạch này được gọi là khuôn của phiên mã. Mạch còn lại của ADN là mạch mã hoá, có trình tự tương tự mARN (trừ T được thay bằng U) nhưng không trực tiếp tham gia quá trình này.

Ví dụ minh họa: nếu mạch mã gốc có đoạn trình tự 3’–A–T–G–X–5′ thì mARN tương ứng được tổng hợp có đoạn 5’–U–A–X–G–3′.

Vì sao các phương án còn lại sai

A. mạch mã hoá — đây là phương án dễ nhầm nhất. Mạch mã hoá có trình tự nucleotide gần giống mARN (chỉ khác ở chỗ T được thay bằng U), nên nhiều bạn lầm tưởng mạch này trực tiếp tham gia phiên mã. Thực tế, mạch mã hoá không được ARN polymerase dùng làm khuôn mẫu; nó chỉ chứa trình tự giống sản phẩm chứ không phải nơi tổng hợp mARN.

B. mARN — mARN là sản phẩm của phiên mã, không phải khuôn mẫu. mARN chỉ trở thành khuôn ở giai đoạn sau là dịch mã, khi ribosome đọc mã trên mARN để tổng hợp chuỗi axit amin.

C. tARN — tARN có chức năng vận chuyển axit amin tới ribosome trong dịch mã, hoàn toàn không liên quan đến việc làm khuôn mẫu khi phiên mã.

Hệ thống kiến thức về phiên mã

Mỗi gen gồm một phân tử ADN mạch kép, trong đó hai mạch mang tên gọi và chức năng khác nhau:

• Mạch mã gốc (mạch khuôn): có trình tự bổ sung với mARN, được ARN polymerase dùng làm khuôn để tổng hợp mARN trong phiên mã.
• Mạch mã hoá: có trình tự giống mARN (trừ T thay bằng U), không trực tiếp tham gia phiên mã nhưng mang cùng thông tin di truyền mà mARN mang ra khỏi nhân.

Quá trình phiên mã tổng hợp ARN dựa trên mạch khuôn của gen, diễn ra qua ba bước: khởi đầu (ARN polymerase gắn vào gen), kéo dài (mARN được tổng hợp bổ sung với mạch mã gốc) và kết thúc (enzyme gặp tín hiệu kết thúc, mARN được giải phóng). Cần lưu ý cả mARN, tARN và rARN đều là sản phẩm của phiên mã — nghĩa là mọi loại ARN đều được tổng hợp từ khuôn mẫu ADN chứ không có loại ARN nào làm khuôn cho chính quá trình tạo ra nó. Trong ba loại đó, mARN mang thông tin mã hoá axit amin, tARN vận chuyển axit amin, rARN cấu tạo nên ribosome.

Mẹo ghi nhớ và nhận diện nhanh

Thấy cụm từ “khuôn mẫu” trong câu hỏi về phiên mã, hãy lập tức liên tưởng tới “mạch khuôn” — tức mạch mã gốc. Có thể ghi nhớ bằng câu ngắn: “Gốc làm khuôn, hoá giữ bản”: mạch mã gốc làm khuôn tổng hợp mARN, còn mạch mã hoá giữ trình tự giống bản sao mARN (chỉ đổi T thành U).

Khi làm bài, chú ý hai cặp khuôn mẫu hay bị trộn lẫn: khuôn mẫu của phiên mã là mạch mã gốc (thuộc ADN), còn khuôn mẫu của dịch mã là mARN. Đề kiểm tra thường đặt bẫy bằng cách đổi “phiên mã” thành “dịch mã” hoặc đổi “mạch mã gốc” thành “mạch mã hoá” — đọc kỹ động từ trong câu hỏi là tránh được.