Cổng Thông Tin Đại Học, Cao Đẳng Lớn Nhất Việt Nam

DNA: Cấu trúc, Chức năng và Khám phá

KHOA Y DƯỢC HÀ NỘI

Thẳng tiến vào đại học chỉ với: Điểm lớp 12 Từ 6,5 Điểm thi từ 18

  • Để đảm bảo chất lượng học và dạy cũng như chất lượng đầu ra cho sinh viên, năm 2021 Khoa nhận đào tạo 200 sinh viên đối với ngành Đại Học Điều DưỡngDược tuyển sinh theo hình thức xét tuyển.
  • HOẶC NỘP HỒ SƠ TRỰC TUYẾN TẠI ĐÂY >>>  CLICK VÀO ĐÂY 

Axit nucleic là vật liệu hữu cơ có trong tất cả các sinh vật dưới dạng DNA hoặc RNA. Các axit nucleic này được hình thành do sự kết hợp của các bazơ nitơ, các phân tử đường và các nhóm photphat được liên kết bằng các liên kết khác nhau trong một chuỗi trình tự. Cấu trúc DNA xác định cấu trúc di truyền cơ bản của cơ thể chúng ta. Trên thực tế, nó xác định cấu tạo gen của gần như tất cả sự sống trên trái đất.

Đọc tiếp để khám phá ý nghĩa, cấu trúc, chức năng, cách khám phá và sơ đồ DNA một cách chi tiết.

“DNA là một nhóm các phân tử chịu trách nhiệm mang và truyền các vật liệu di truyền hoặc các chỉ dẫn di truyền từ cha mẹ sang con cái”.

Điều này cũng đúng đối với virus vì hầu hết các thực thể này đều có RNA hoặc DNA làm vật liệu di truyền của chúng . Ví dụ, một số vi rút có thể có RNA là vật liệu di truyền của chúng, trong khi một số khác có DNA là vật liệu di truyền. Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV) chứa RNA, sau đó được chuyển đổi thành DNA sau khi tự gắn vào tế bào chủ.

Ngoài việc chịu trách nhiệm về sự kế thừa thông tin di truyền ở tất cả các sinh vật sống, DNA cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất protein. DNA hạt nhân là DNA chứa trong nhân của mỗi tế bào ở sinh vật nhân thực. Nó mã hóa phần lớn bộ gen của sinh vật trong khi DNA ty thể và DNA plastid xử lý phần còn lại.

DNA hiện diện trong ty thể của tế bào được gọi là DNA ty thể. Nó được di truyền từ mẹ sang con. Ở người, có khoảng 16.000 cặp bazơ của DNA ty thể. Tương tự, plastids có DNA riêng và chúng đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình quang hợp.

Cũng nên đọc:  Sự khác biệt giữa gen và DNA

Dạng đầy đủ của DNA

DNA được gọi là Axit Deoxyribonucleic. Nó  là một hợp chất hữu cơ có cấu trúc phân tử độc đáo. Nó được tìm thấy trong tất cả các tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực . 

Các loại DNA

Có ba loại DNA khác nhau:

  • A-DNA:  Nó là một chuỗi xoắn kép thuận tay phải tương tự như dạng B-DNA. DNA mất nước có dạng A bảo vệ DNA trong điều kiện khắc nghiệt như sấy khô. Liên kết protein cũng loại bỏ dung môi khỏi DNA và DNA có dạng A.
  • B-DNA:  Đây là cấu trúc DNA phổ biến nhất và là một chuỗi xoắn thuận tay phải. Phần lớn DNA có cấu trúc loại B trong điều kiện sinh lý bình thường.
  • Z-DNA:  Z-DNA là một DNA thuận tay trái, trong đó chuỗi xoắn kép chuyển sang trái theo hình zig-zag. Nó được phát hiện bởi Andres Wang và Alexander Rich. Nó được tìm thấy trước vị trí bắt đầu của một gen và do đó, được cho là đóng một số vai trò trong việc điều hòa gen.

Ai đã phát hiện ra DNA?

DNA lần đầu tiên được công nhận và xác định bởi nhà sinh vật học người Thụy Sĩ, Johannes Friedrich Miescher vào năm 1869 trong quá trình nghiên cứu tế bào bạch cầu của ông .

Cấu trúc chuỗi xoắn kép của phân tử DNA sau đó được phát hiện thông qua dữ liệu thí nghiệm của James Watson và Francis Crick. Cuối cùng, người ta đã chứng minh được rằng DNA chịu trách nhiệm lưu trữ thông tin di truyền trong cơ thể sống.

Sơ đồ DNA

Sơ đồ sau đây giải thích cấu trúc DNA đại diện cho các phần khác nhau của DNA. DNA bao gồm xương sống là đường-phosphate và các gốc nucleotide (guanine, cytosine, adenine và thymine).

Cấu trúc của DNA

Sơ đồ DNA đại diện cho cấu trúc DNA

Cấu trúc DNA

Cấu trúc DNA có thể được coi như một cái thang xoắn. Cấu trúc này được mô tả như một chuỗi xoắn kép, như minh họa trong hình trên. Nó là một axit nucleic, và tất cả các axit nucleic đều được tạo thành từ các nucleotide. Phân tử DNA được cấu tạo bởi các đơn vị gọi là nucleotide, và mỗi nucleotide bao gồm ba thành phần khác nhau, chẳng hạn như đường, nhóm phốt phát và bazơ nitơ. 

Các khối cấu tạo cơ bản của DNA là nucleotide, bao gồm một nhóm đường, một nhóm phốt phát và một bazơ nitơ. Các nhóm đường và photphat liên kết các nucleotide với nhau để tạo thành từng sợi DNA. Adenine (A), Thymine (T), Guanine (G) và Cytosine (C) là bốn loại bazơ nitơ.

Những căn cứ 4 đạm cặp với nhau trong các cách sau đây: Một  với  T, và C  với G . Các cặp bazơ này rất cần thiết cho cấu trúc chuỗi xoắn kép của DNA, giống như một cái thang xoắn.

Thứ tự của các bazơ nitơ xác định mã di truyền hoặc các chỉ dẫn của DNA.

Cấu trúc DNA

Các thành phần của cấu trúc DNA

Trong ba thành phần của cấu trúc DNA, đường là thành phần tạo nên xương sống của phân tử DNA. Nó còn được gọi là deoxyribose. Các bazơ nitơ của các sợi đối diện hình thành liên kết hydro, tạo thành cấu trúc giống bậc thang.

Cấu trúc của DNA

Cấu trúc DNA xương sống

Phân tử DNA bao gồm 4 gốc nitơ, đó là adenin (A), thymine (T), cytosine (C) và Guanine (G), cuối cùng tạo nên cấu trúc của một nucleotide. A và G là purin và C và T là pyrimidine.

Hai sợi DNA chạy ngược chiều nhau. Các sợi này được giữ với nhau bằng liên kết hydro có giữa hai bazơ bổ sung. Các sợi này được xoắn theo hình xoắn ốc, trong đó mỗi sợi tạo thành một cuộn thuận tay phải và mười nucleotide tạo nên một lượt duy nhất.

Bước sóng của mỗi vòng xoắn là 3,4 nm. Do đó, khoảng cách giữa hai cặp bazơ liên tiếp (tức là bazơ liên kết hydro của các sợi đối diện) là 0,34 nm.

Cấu trúc của DNA

DNA cuộn lại, tạo thành nhiễm sắc thể và mỗi nhiễm sắc thể có một phân tử DNA đơn lẻ trong đó. Nhìn chung, con người có khoảng 23 cặp nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. DNA cũng đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình phân chia tế bào.

Quy tắc của Chargaff

Erwin Chargaff , một nhà hóa sinh học, đã phát hiện ra rằng số lượng bazơ nitơ trong DNA  có mặt với số lượng bằng nhau. Lượng A bằng T, ngược lại lượng C bằng G.

A = T; C = G

Nói cách khác, DNA của bất kỳ tế bào nào từ bất kỳ sinh vật nào cũng phải có tỷ lệ 1: 1 giữa các gốc purine và pyrimidine.

Sao chép DNA

Sao chép DNA là một quá trình quan trọng xảy ra trong quá trình phân chia tế bào. Nó còn được gọi là sao chép bán bảo toàn, trong đó DNA tạo ra một bản sao của chính nó.

Quá trình nhân đôi DNA diễn ra trong ba giai đoạn:

Bước 1: Khởi xướng

Sự sao chép của DNA bắt đầu từ một điểm được gọi là nguồn gốc của sự sao chép. Hai sợi DNA được tách ra bởi DNA helicase. Điều này tạo thành nhánh sao chép.

Bước 2: Kéo dài

DNA polymerase III đọc các nucleotide trên sợi khuôn và tạo ra một sợi mới bằng cách thêm lần lượt các nucleotide bổ sung. Ví dụ: nếu nó đọc Adenine trên sợi tiêu bản, nó sẽ thêm Thymine trên sợi bổ sung.

Trong khi thêm nucleotide vào sợi trễ, các khoảng trống được hình thành giữa các sợi. Những khoảng trống này được gọi là các mảnh Okazaki. Những khoảng trống hoặc lỗ hổng này được bịt kín bởi ligase.

Bước 3: Chấm dứt

Trình tự kết thúc hiện diện ngược lại với nguồn gốc của quá trình sao chép chấm dứt quá trình sao chép. Protein TUS (chất sử dụng ga cuối) liên kết với trình tự đầu cuối và ngừng di chuyển DNA polymerase. Nó gây ra sự chấm dứt.

Chức năng DNA

DNA là vật chất di truyền mang tất cả các thông tin di truyền. Gen là những đoạn DNA nhỏ, chủ yếu bao gồm 250 – 2 triệu cặp bazơ. Một gen mã cho một phân tử polypeptit, trong đó trình tự ba bazơ nitơ là viết tắt của một axit amin.

Các chuỗi polypeptide tiếp tục được gấp lại theo cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn để tạo thành các protein khác nhau. Vì mọi sinh vật chứa nhiều gen trong DNA của chúng, nên các loại protein khác nhau có thể được hình thành. Protein là các phân tử cấu trúc và chức năng chính trong hầu hết các sinh vật. Ngoài việc lưu trữ thông tin di truyền, DNA còn liên quan đến:

  • Quá trình sao chép: Truyền thông tin di truyền từ tế bào này sang tế bào con và từ thế hệ này sang thế hệ tiếp theo và sự phân bố đồng đều của ADN trong quá trình phân bào
  • Đột biến: Những thay đổi xảy ra trong trình tự DNA
  • Phiên mã
  • Trao đổi chất tế bào
  • Mẫu xét nghiệm DNA
  • Liệu pháp gen

Tại sao DNA được gọi là một phân tử polynucleotide?

DNA được gọi là polynucleotide vì phân tử DNA được cấu tạo bởi các nucleotide – deoxyadenylate (A) deoxyguanylate (G) deoxycytidylate (C)  và deoxythymidylate (T), được kết hợp để tạo ra chuỗi dài được gọi là polynucleotide. Theo cấu trúc DNA, DNA bao gồm hai chuỗi polynucleotide.

Các câu hỏi thường gặp

Cấu trúc của DNA là gì?

DNA là một cấu trúc xoắn kép bao gồm các nucleotide. Hai vòng xoắn liên kết với nhau bằng liên kết hydro. DNA cũng mang một xương sống là đường-phosphate.

Ba loại DNA khác nhau là gì?

Ba loại DNA khác nhau bao gồm:

  • A-DNA
  • B-DNA
  • Z-DNA

Z-DNA khác với các dạng DNA khác như thế nào?

Z-DNA là một chuỗi xoắn kép thuận tay trái. Đường xoắn uốn lượn sang trái theo cách zig-zag. Ngược lại, A và B-DNA là DNA thuận tay phải.

Chức năng của DNA là gì?

Các chức năng của DNA bao gồm:

  • Nhân rộng
  • Biểu hiện gen
  • Đột biến
  • Phiên mã
  • Dịch

Loại DNA nào được tìm thấy ở người?

B-DNA được tìm thấy ở người. Nó là một cấu trúc xoắn kép thuận tay phải.

0 0 votes
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Khoa Y Dược Hà Nội tuyển sinh chính quy

GIẢI TOÁN ONLINE SIÊU NHANH VÀ CHÍNH XÁC NHẤT

Bài viết mới nhất

Thi trắc nghiệm online
https://tintuctuyensinh.vn/wp-content/uploads/2021/10/Autumn-Sale-Facebook-Event-Cover-Template-1.png
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x