Transcription, Translation and Mutation

Bước 1 — phiên mã. mRNA bổ sung với mạch khuôn, và dùng $U$ thay cho $T$. Ghép từng base: $\text{T} \rightarrow \text{A}$, $\text{A} \rightarrow \text{U}$, $\text{C} \rightarrow \text{G}$, $\text{G} \rightarrow \text{C}$.

Kết quả: $\text{AUG} \; \text{CCU} \; \text{GAA} \; \text{UGC} \; \text{UAA}$.

Bước 2 — kiểm tra hai đầu. Bộ ba đầu là $\text{AUG}$, đúng là bộ ba khởi đầu. Bộ ba cuối là $\text{UAA}$, một trong ba bộ ba kết thúc. Dấu hiệu này cho thấy phiên mã đã làm đúng.

Bước 3 — đếm amino acid. Có năm bộ ba, nhưng bộ ba kết thúc không mã hoá amino acid nào. Vậy chuỗi dài bốn amino acid.

Bước 4 — anticodon của amino acid thứ hai. Codon thứ hai là $\text{CCU}$. Anticodon phải bổ sung với nó: $\text{C} \rightarrow \text{G}$, $\text{C} \rightarrow \text{G}$, $\text{U} \rightarrow \text{A}$, cho ra $\text{GGA}$.

Nhận xét đáng nhớ: anticodon $\text{GGA}$ trùng đúng bộ ba thứ hai của mạch khuôn DNA. Điều đó không phải trùng hợp — bổ sung của bổ sung thì quay về chính nó, chỉ khác $T$ thành $U$. Dùng mẹo này để tự kiểm tra kết quả trong phòng thi.

(i) Đổi base thứ chín, $\text{UUC} \rightarrow \text{UUU}$. Cả hai bộ ba này đều mã hoá phenylalanine, vì mã di truyền thoái hoá: nhiều amino acid có hơn một codon, và codon đồng nghĩa thường chỉ khác nhau ở base thứ ba. Chuỗi polypeptide không đổi. Đây là đột biến silent.

(ii) Đổi base thứ mười, $\text{GAC} \rightarrow \text{UAC}$. Bộ ba mới mã hoá một amino acid khác, nên chuỗi có một amino acid bị thay. Đây là đột biến missense. Hậu quả tuỳ vị trí: nếu amino acid đó nằm trong active site hoặc quyết định cách gấp cuộn thì protein hỏng nặng; nếu nằm ở vùng ít quan trọng thì có thể gần như không ảnh hưởng.

(iii) Mất base thứ tư. Mọi base phía sau bị dồn lên một chỗ, nên khung đọc lệch đi: các bộ ba mới trở thành $\text{AUG} \; \text{CAU} \; \text{UCG} \; \text{ACU} \; \text{AA...}$. Từ điểm đột biến trở đi, toàn bộ chuỗi amino acid sai. Đây là đột biến frameshift, và nó gần như luôn phá huỷ protein hoàn toàn.

Vì sao (iii) nặng hơn (ii) rất nhiều. Một substitution chỉ đụng vào một codon; một deletion đơn lẻ đụng vào mọi codon phía sau. Ngoài ra khung đọc lệch thường tạo ra một bộ ba kết thúc sớm ở chỗ ngẫu nhiên, làm chuỗi bị cắt cụt giữa chừng.

Ngoại lệ đáng nhớ: mất hoặc thêm ba base liền nhau thì khung đọc không lệch — chỉ mất hoặc thêm một amino acid. Đó là lý do đề luôn nói rõ số base bị mất.