Phiên mã & Dịch mã online — ADN → mARN → Axit amin

Nhập mạch gốc ADN, công cụ tự phiên mã thành mARN và dịch mã thành chuỗi axit amin theo bảng codon chuẩn.

Máy tính

Phiên mã ADN (mạch gốc) → mARN → Dịch mã thành chuỗi axit amin. Hỗ trợ A, T, G, C (không phân biệt hoa/thường).

Công thức & ví dụ

Quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ ADN → mARN → protein gồm 2 giai đoạn: phiên mã và dịch mã.

1. Phiên mã (ADN → mARN):

  • Nguyên tắc bổ sung: A (ADN) → U (mARN), T → A, G → X, X → G.
  • Chỉ 1 mạch ADN (mạch gốc) làm khuôn; mạch còn lại không tham gia.
  • Số nucleotit của mARN = N/2 (bằng số nucleotit của 1 mạch ADN gốc).
  • Chiều dài mARN = chiều dài 1 mạch ADN = (N/2)×3,4 Å.

2. Dịch mã (mARN → Protein):

  • Mỗi bộ 3 nucleotit mARN (codon) mã hoá cho 1 axit amin (aa).
  • Số axit amin trong chuỗi polipeptit hoàn chỉnh = (N/2)/3 − 1 (trừ aa Methionine mở đầu bị cắt).
  • Số liên kết peptit = (số aa) − 1.
  • Có 3 codon kết thúc: UAA, UAG, UGA — không mã hoá aa nào, chỉ kết thúc dịch.

Ví dụ: Gen có 1 800 nucleotit (N = 1 800). mARN tạo ra có 900 nucleotit. Số bộ 3 = 900/3 = 300 → 300 aa trên chuỗi polipeptit (kể cả Met mở đầu); trừ Met và codon kết thúc, còn 298 aa trong protein hoàn chỉnh.

Hướng dẫn sử dụng

  1. Nhập số nucleotit của gen (N), hoặc nhập chiều dài L hoặc khối lượng M để công cụ quy đổi.
  2. Chọn đại lượng cần tính:
    • Số nucleotit mARN.
    • Chiều dài mARN.
    • Số bộ 3 (codon).
    • Số axit amin trong chuỗi polipeptit hoàn chỉnh.
    • Số liên kết peptit.
    • Nucleotit môi trường cung cấp cho phiên mã k lần.
  3. Bấm “Tính”. Kết quả hiển thị từng bước trung gian để bạn đối chiếu cách giải.
  4. Bài có nhiều ribôxôm cùng dịch mã (polysome)? Nhập thêm số ribôxôm, công cụ tính tổng aa môi trường cung cấp = số ribôxôm × số aa của 1 chuỗi.
  5. Lưu ý quan trọng: codon mở đầu AUG mã hoá Met và là vị trí ribôxôm bắt đầu dịch. Codon kết thúc không mã hoá aa.

Tìm hiểu thêm

Phiên mã và dịch mã là 2 bước trong quá trình biểu hiện gen — chủ đề trung tâm của Sinh học 12 chương Cơ chế di truyền. Bài tập tính toán liên quan thường xuất hiện trong đề thi THPT Quốc gia với nhiều mức độ khó.

Phiên mã ở nhân thực vs nhân sơ: Ở vi khuẩn, mARN sau phiên mã được dịch mã ngay. Ở sinh vật nhân thực, mARN sơ khai (pre-mRNA) phải qua giai đoạn cắt intron, nối exon trước khi rời khỏi nhân để dịch — gọi là quá trình hoàn thiện mARN.

Mã di truyền: Có 4³ = 64 codon trong khi chỉ có 20 axit amin → mã di truyền có tính thoái hoá (nhiều codon cùng mã 1 aa). Ngoại lệ: Met (AUG) và Trp (UGG) chỉ có 1 codon duy nhất. Mã di truyền cũng có tính phổ biến — gần như giống nhau ở mọi sinh vật từ vi khuẩn đến người.

Dịch mã có hướng: Ribôxôm đọc mARN theo chiều 5′ → 3′, tổng hợp polipeptit theo chiều N → C. Mỗi tARN mang 1 aa đặc hiệu và có bộ 3 đối mã (anticodon) bổ sung với codon trên mARN.

Polysome (đa ribôxôm): Nhiều ribôxôm cùng dịch 1 mARN → tăng tốc tổng hợp protein. Đây là cơ chế quan trọng giải thích tốc độ sinh trưởng nhanh của tế bào non.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao mARN có Uracil thay vì Thymine?

Uracil (U) cấu trúc gần giống T nhưng thiếu nhóm methyl, làm phân tử mARN kém ổn định hơn ADN — phù hợp với vai trò "tạm thời" của mARN (chỉ tồn tại để dịch mã rồi phân huỷ). T trong ADN giúp ADN bền vững hơn để lưu trữ lâu dài. Trong phiên mã, A của ADN luôn bắt cặp với U của mARN.

Số axit amin trong protein hoàn chỉnh có bằng số bộ 3 không?

Không. Số aa = số bộ 3 − 1 (trừ codon kết thúc UAA/UAG/UGA không mã hoá aa) − 1 (Met mở đầu bị cắt khỏi protein trưởng thành ở nhiều trường hợp). Cụ thể: protein chưa cắt = (N/2)/3 − 1 aa; protein hoàn chỉnh thường = (N/2)/3 − 2 aa nếu Met bị cắt.

Codon AUG có vai trò gì đặc biệt?

AUG vừa là codon mở đầu (ribôxôm nhận diện để bắt đầu dịch mã), vừa mã hoá axit amin Methionine. Trong tế bào nhân thực, Met mở đầu thường bị cắt sau khi dịch xong. Một số AUG ở giữa mARN vẫn mã Met bình thường nhưng không phải điểm khởi đầu.

Số liên kết peptit và số phân tử nước giải phóng?

Mỗi liên kết peptit tạo ra giải phóng 1 phân tử nước. Vậy số phân tử nước = số liên kết peptit = số aa − 1. Ví dụ chuỗi polipeptit có 100 aa thì có 99 liên kết peptit và quá trình tổng hợp giải phóng 99 H₂O.

Tính nucleotit môi trường cho phiên mã k lần thế nào?

Phiên mã không nhân đôi như sao chép ADN. Mỗi lần phiên mã chỉ tạo 1 mARN bản sao. Sau k lần phiên mã liên tiếp từ cùng 1 gen, môi trường cung cấp k × (N/2) ribonucleotit, trong đó số U môi trường cấp = k × A(mạch gốc), tương tự A → k × T(mạch gốc), G → k × X, X → k × G.