Giải Câu hỏi 2 trang 14 SGK Sinh học 12

Lời giải

Phiên mã ngược (sao chép ngược) là quá trình tổng hợp phân tử DNA dựa trên khuôn là RNA, nhờ enzyme phiên mã ngược (reverse transcriptase). Quá trình này diễn ra theo chiều $RNA \rightarrow DNA$, ngược với phiên mã thông thường ($DNA \rightarrow RNA$). Vai trò của phiên mã ngược được xét ở hai đối tượng:

a) Đối với tế bào nhân thực

Ở tế bào nhân thực, enzyme có hoạt tính phiên mã ngược là telomerase. Enzyme này mang sẵn một đoạn RNA dùng làm khuôn để tổng hợp thêm các đoạn DNA lặp lại ở đầu mút (telomere) của nhiễm sắc thể.

- Mỗi lần DNA nhân đôi, đầu mút của nhiễm sắc thể bị ngắn đi một đoạn (do đặc điểm của quá trình tái bản). Nhờ telomerase thực hiện phiên mã ngược, tổng hợp bù thêm DNA vào đầu mút, nên telomere được duy trì/kéo dài.
- Nhờ đó, nhiễm sắc thể được bảo vệ, không bị mất dần thông tin di truyền qua các lần phân bào; các tế bào có hoạt tính telomerase cao (tế bào gốc, tế bào sinh dục) duy trì được khả năng phân chia lâu dài.

b) Đối với một số loại virus

Một số virus có vật chất di truyền là RNA, điển hình là retrovirus (ví dụ HIV), trong hạt virus có sẵn enzyme phiên mã ngược. Với nhóm virus này, phiên mã ngược là khâu bắt buộc của chu trình nhân lên:

- Sau khi xâm nhập tế bào chủ, enzyme phiên mã ngược dùng RNA hệ gen của virus làm khuôn để tổng hợp phân tử DNA ($RNA_{virus} \rightarrow DNA$).
- DNA này cài xen (tích hợp) vào hệ gen của tế bào chủ, tồn tại dưới dạng tiền virus (provirus), rồi được phiên mã, dịch mã và nhân lên cùng với tế bào chủ.
- Nhờ phiên mã ngược, virus nhân lên được trong tế bào chủ và tồn tại lâu dài trong hệ gen tế bào.

Đáp số