Mã di truyền

Mã di truyền: khái niệm cơ bản về di truyền

Mỗi sinh vật trên Trái đất, dù là động vật, thực vật hay vi khuẩn, đều có bộ gen riêng biệt xác định các đặc điểm kiểu hình của nó. Chính các gen được tìm thấy trong DNA là vật mang thông tin di truyền chính. Nhưng thông tin này được mã hóa và truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác như thế nào? Trong bài viết này chúng ta sẽ xem xét khái niệm về mã di truyền và vai trò của nó trong di truyền.

Mã di truyền là cơ chế chính để truyền thông tin di truyền từ bố mẹ sang con cái. Nó bao gồm một chuỗi các nucleotide (bazơ) trong DNA mã hóa trình tự các axit amin trong protein. Mỗi chuỗi gồm ba nucleotide được gọi là một codon và mỗi codon mã hóa cho một axit amin cụ thể. Ví dụ, codon AUG mã hóa axit amin methionine. Như vậy, trình tự các codon trong gen quyết định trình tự các axit amin trong protein.

Mã di truyền có tính phổ biến đối với mọi sinh vật sống trên Trái đất và bao gồm 64 codon khác nhau. Ba trong số chúng không mã hóa axit amin nhưng đóng vai trò là tín hiệu bắt đầu và kết thúc quá trình dịch mã, đồng thời chỉ ra khoảng trống trong trình tự. 61 codon còn lại mã hóa cho 20 axit amin tiêu chuẩn và một số mã hóa cho cùng một axit amin theo những cách khác nhau. Ví dụ, các codon GCU, GCC, GCA và GCG đều mã hóa axit amin alanine.

Mã di truyền được phát hiện vào năm 1961 bởi nhà hóa sinh người Mỹ Marshall Nirenberg, người và các đồng nghiệp đã tiến hành một loạt thí nghiệm để xác định codon nào mã hóa cho loại axit amin nào. Những thí nghiệm này đã dẫn đến việc phát hiện ra mã di truyền phổ quát và cho thấy nó giống nhau ở mọi sinh vật sống.

Mã di truyền có tầm quan trọng lớn không chỉ đối với di truyền mà còn đối với sinh học nói chung. Nó cho phép bạn hiểu cơ chế tổng hợp protein hoạt động như thế nào và những đột biến nào có thể dẫn đến thay đổi cấu trúc của protein và xuất hiện các bệnh khác nhau. Ngoài ra, mã di truyền là cơ sở cho các phương pháp kỹ thuật di truyền khác nhau, giúp tạo ra các protein mới có đặc tính mong muốn và sử dụng chúng trong y học, công nghiệp và các lĩnh vực khác.

Tóm lại, mã di truyền là một trong những khái niệm cơ bản của sinh học, cho phép chúng ta hiểu cách thông tin di truyền được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác và cơ chế tổng hợp protein hoạt động như thế nào. Nghiên cứu mã di truyền là chìa khóa để hiểu nhiều quá trình sinh học và có tầm quan trọng lớn đối với y học, công nghiệp và các lĩnh vực khác. Bất chấp thực tế là mã di truyền đã được phát hiện cách đây hơn nửa thế kỷ, khoa học vẫn tiếp tục mở rộng kiến ​​thức về nó và vai trò của nó đối với đời sống của các sinh vật. Việc nghiên cứu mã di truyền vẫn tiếp tục và sẽ tiếp tục trong sinh học và các lĩnh vực khoa học và công nghệ liên quan.

Từ lịch sử của mã di truyền

Mã di truyền được phát hiện lần đầu tiên vào thế kỷ 19 nhờ công trình của nhà khoa học người Nga Dmitry Iosifovich Ivanovsky. Trong tác phẩm của mình, ông đã mô tả cách virus cúm có thể lây nhiễm vào các tế bào cơ thể bằng cách chuyển DNA của chúng vào tế bào cơ thể. Điều tra những hiện tượng này, Ivanovsky đi đến kết luận rằng