Gen là gì? – Các thông tin cần biết về đơn vị di truyền này

Gen là gì? Có lẽ đây là một trong những câu hỏi được nhiều người đặt ra nhất vì đơn vị này có vai trò cực kỳ quan trọng trong cơ thể con người. Liệu bạn đã bao giờ tìm hiểu xem đơn vị này cụ thể có bản chất hoạt động như thế nào trong cơ thể mình hay chưa? Nếu như bạn đang quan tâm thì đừng nên bỏ qua bài viết dưới đây, vì nó sẽ có thông tin cụ thể để bạn có thể hiểu rõ hơn.

Giới thiệu các thông tin cơ bản về Gen là gì?

Gen là gì? Đây là một trong những đơn vị được cấu tạo trong cơ thể con người và hoạt động với vai trò vô cùng quan trọng. Loại đơn vị này được sản sinh ra từ các phân tử ADN, mỗi sinh vật đều có một tập hợp các gen để có thể tạo ra một bộ gen cho chính nó.

Đặc điểm và chức năng chính của Gen là gì?

Phần lớn bộ gen của con người sẽ đều có cấu tạo khá giống nhau, tuy nhiên cũng sẽ có một vài phần trăm rất nhỏ về sự khác biệt và cũng chính và điểm khác biệt này đã tạo nên nét đặc sắc và tính cách riêng của mỗi con người. Hơn nữa, mỗi người sẽ đều có chứa 2 phần gen của bố và mẹ, chính vì thế nên bạn thường sẽ thấy mình có những nét liên quan đến cả bố và mẹ của mình.

Gen là gì? Gen được xác định là đơn vị nhỏ nhất trong danh sách các tế bào của cơ thể, mỗi gen nằm trong bộ gen của một sinh vật đều có chứa các thông tin di truyền mã hóa cho các phân tử hoạt động chức năng (protein). Tuy vậy, cũng sẽ có một số gen không thực hiện chức năng mã hóa protein.

Chức năng chính của gen đối với cơ thể là mang, bảo quản và truyền đạt đi các thông tin di truyền cho cơ thể của bạn. Gen có bản chất là một đoạn phân tử ADN xác định có mang theo thông tin và có chức năng cơ bản để di truyền các đặc điểm của một sản phẩm nào đó ví dụ như ARN  hoặc chuỗi polipeptit trong cơ thể.

Các thành phần chính trong một Gen

Mỗi một Gen đều sẽ có những thành phần chính để cấu tạo nên, chính vì thế nên để trả lời cho câu hỏi “Gen là gì?” thì bạn cũng sẽ cần quan tâm đến các thông tin này. Vậy đâu là các thành phần chính trong 1 gen của sinh vật?

• DNA: DNA là một thành phần vô cùng quan trọng đối với gen, nó được tạo thành từ các phân tử nucleotit và nó chính là vật chứa các gen di truyền.Loại phân tử này lại rất dễ bị phá hủy nhưng bạn sẽ không phải lo lắng vì các protein có thể phát hiện và sửa chữa kịp thời để không bị ảnh hưởng đến gen.
• Nhiễm sắc thể: đây cũng là một thành phần vô cùng quan trọng trong mỗi gen vì nó cũng là một vật mang di truyền. Mỗi phân tử này thường sẽ chứa chuỗi xoắn kép DNA rất dài có các gen mã hóa, nó có khả năng nhân đôi, phân li hoặc tổng hợp nên kích thước thường rất khó để xác định. Phân tử này được chia ra thành các loại như nhiễm sắc thể đơn, kép, tương đồng, giới tính.

Phân loại các loại Gen chính của cơ thể

Trên cơ thể con người chỉ có 2 loại gen chính đó là gen mã hóa và gen điều hòa. Mỗi loại gen sẽ đều có những đặc điểm khác biệt để giúp cho mọi người có thể nhận dạng được. Vậy cách để phân biệt được 2 loại gen là gì?

• Gen mã hóa: đây là một loại gen chính hoạt động với mục đích do di truyền để lại, nó sẽ mang các thông tin di truyền và mã hóa protein để tạo thành cấu trúc cho tế bào nhanh chóng thực hiện chức năng của mình.
• Gen điều hòa: loại gen này thường không làm nhiệm vụ di truyền và mã hóa protein mà nó thường có công dụng tham gia vào hoạt động chính, nó sẽ điều khiển và rà soát về các quá trình biểu hiện protein của các cơ quan trong cơ thể của con người để có thể hoạt động một cách tốt nhất.

Ngoài ra vẫn còn một số loại gen phụ khác tham gia vào quá trình mã hóa protein cho cơ thể của bạn. Hai loại gen phụ mà bạn có thể tìm hiểu về gen như gen phân mảnh và gen không phân mảnh. Đối với loại gen phân mảnh thì nó sẽ có quá trình mã hóa không được liên tục và bị xen giữa bởi các đoạn gen mã hóa và gen không mã hóa, gen không phân mảnh sẽ thường có hoạt động mã hóa protein diễn ra bình thường.

Quá trình biểu hiện của Gen là gì?

Quá trình biểu hiện của Gen được diễn ra vô cùng rõ ràng và phải trải qua 2 giai đoạn chính, sau đó trở thành một vòng tuần hoàn lặp đi lặp lại. Hai bước này được thực hiện nhằm mục đích đọc các thông tin được mã hóa trong DNA của gen và tổng hợp nên các protein mà gen đã mã hóa cho. Vậy quá trình biểu hiện cụ thể của gen là gì?

Quá trình phiên mã của gen

Phiên mã được xác định là giai đoạn đầu tiên của chu trình biểu hiện gen, trong giai đoạn này, các phân tử mRNA sẽ được tạo ra và trình tự nucleotit sẽ tuân theo quy tắc bổ sung với DNA làm gốc và thực hiện quá trình phiên mã. mRNA có vai trò vô cùng quan trọng, nó sẽ làm khuôn mẫu giữa phân tử DNA và các protein cuối cùng.

Quá trình phiên mã được biểu hiện khi các enzym sẽ đọc thông tin được mã hóa bằng cách trượt theo dải khuôn mẫu từ đầu 3’ đến đầu 5’, sau đó quay trở ngược lại để tổng hợp RNA. Cơ chế quy định trong giai đoạn này phải ngăn chặn được vùng khởi động khỏi các phân tử polymerase và các DNA.

Quá trình dịch mã của gen là gì?

Sau khi đã trải qua quá trình phiên mã, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về quá trình dịch mã. Đây là quá trình một mRNA được sử dụng làm khuôn tổng hợp nên các sản phẩm protein mới. Quá trình này được thực hiện nhờ vào phân tử ribosome chứa RNA và protein có nhiệm vụ thực hiện các phản ứng hóa sinh ghép thêm các amino acid do tRNA mang đến tạo thành chuỗi polypeptide.

Mỗi mã di truyền sẽ đọc được 3 nucleotit mỗi lần gọi là codon mã hóa, thông qua sự tương tác với RNA vận chuyển trong tế bào. Phân tử tRNA sẽ thông qua liên kết cộng hóa trị để gắn với amino acid khớp với nó, sau đó phân tử ribosome sẽ gắn các amino acid nó mang tới vào chuỗi polypeptide được tổng hợp. Quá trình dịch mã được diễn ra rất nhanh chóng và sẽ tuần hoàn lặp lại để gen luôn được mã hóa.

Sự cấu tạo của mỗi bộ gen là gì?

Trong một bộ gen của sinh vật bất kỳ sẽ đều có những thành phần chính cơ bản để tạo ra bộ hoàn chỉnh. Vậy liệu bạn đã biết được cấu tạo bởi những thành phần của gen là gì chưa?

Mỗi gen đều có 2 điểm đầu và cuối được đặt tên là đầu 3’ và đầu 5’, gen được cấu tạo chứa một trình tự quy định theo đúng sự biểu hiện của nó. Nó bao gồm một trình tự khởi động được gọi tên là promoter, các yếu tố transcription factors sẽ nhận ra rồi liên kết với vùng này để thực hiện quá trình phiên mã trong hộp TATA.

Mỗi gen có thể được cấu tạo với nhiều hơn một vùng khởi động, chính vì thế nên các mRNA thường có độ dài khác nhau ở đầu 5’. Ở các gen có liên kết mạnh với các yếu tố phiên mã thì nó thường sẽ có trình tự khởi phát quá trình phiên mã với tốc độ cao. Ngược lại, đối với những gen có liên kết yếu với các yếu tố phiên mã thì quá trình khởi phát này sẽ diễn ra với tốc độ chậm hơn.

Một số sinh vật nhân sơ có cấu trúc gen được tổ chức thành các đơn vị operon với trình tự mã hóa protein được phiên mã. Sự phân mã này thường được kiểm soát bởi phân tử ức chế nên sẽ phụ thuộc vào sự có mặt của các chất chuyển hóa nhất định.

Những đóng góp quan trọng của gen là gì?

Có lẽ bạn đã có được những thông tin để trả lời cho câu hỏi “Gen là gì?” Vậy liệu bạn đã biết gen có những chức năng gì và nó có những đóng góp quan trọng nào trong y tế chưa?

Chức năng đối với cơ thể của gen là gì?

Điều đầu tiên trong các chức năng của gen có lẽ chúng ta sẽ cần nhắc đến là đối với cơ thể, nó thuộc danh sách thành phần vô cùng quan trọng trong cơ thể con người. Mỗi người đều có hàng nghìn gen trong cơ thể của mình, phần lớn sẽ giống nhau tuy nhiên sẽ vẫn có một số gen khác nhau để giúp cho mỗi người có đặc tính khác nhau, được biểu hiện bằng chiều cao, màu da, màu tóc,…

Giúp y học xác định khả năng đáp ứng thuốc của bệnh nhân

Theo nhiều nghiên cứu, thuốc thường chỉ có tác dụng tốt với 50% bệnh nhân, số còn lại thường rất ít tác dụng hoặc có thể không có tác dụng gì. Trong các đóng góp đối với nền y học, gen giúp cho các bác sĩ có thể xác định được khả năng đáp ứng thuốc của bệnh nhân để có thể dễ dàng tìm ra được những phương pháp để kê thuốc phù hợp.

Giải mã bộ gen người giúp phát hiện bệnh nhanh chóng

Ngoài việc đánh giá khả năng đáp ứng thuốc thì gen còn có những đóng góp quan trọng trong việc tìm ra các nguyên nhân của một số loại bệnh, bác sĩ có thể từ đó đánh giá về tiên lượng của bệnh, chẩn đoán rồi điều trị. Ngoài ra, gen cùng giúp cho nền y học có thể xác định được mối liên quan giữa người và những sinh vật xung quanh chúng ta một cách chính xác nhất.

Kết luận

Trên đây là một số thông tin giúp cho bạn có thể tự trả lời được câu hỏi “Gen là gì” một cách chính xác nhất. Gen được coi như một thành phần quan trọng trong cơ thể mỗi con người, chính vì thế nên nền y học rất coi trọng việc xác định các bộ gen. Mong rằng những thông tin trên có thể giúp cho bạn có được cái nhìn chuẩn nhất về các đặc điểm và quy trình biểu hẹn của gen.