Công thức ADN – Cấu tạo hóa học của ADN và các kiến thức cần biết

adn đóng một vai trò quan trọng trong sinh học di truyền. Phân tử này có những đặc điểm đặc trưng cho từng loài và từng cá thể. Biết về công thức phân tử của dna và cấu trúc hóa học của dna sẽ giúp bạn hiểu được các phân tử độc đáo của sinh vật này. Để biết thông tin chi tiết nhất về adn, hãy xem bài viết dưới đây

Ai đầu tiên phát hiện ra quảng cáo này?

Nhà hóa sinh Thụy Điển Friedrich Michel đã phát hiện ra sự hiện diện của DNA trong khi nghiên cứu vết mủ trên băng đã qua sử dụng. Cấu trúc của DNA được cho là thứ mà các nhà hóa sinh học chưa từng chạm tới qua kính hiển vi. Vì vậy, ban đầu Friedrich Miescher gọi cấu trúc này là nucleoprotein vì nó được tìm thấy trong nhân.

Bạn Đang Xem: Công thức ADN – Cấu tạo hóa học của ADN và các kiến thức cần biết

Trong quá trình nghiên cứu, người đàn ông bắt đầu đặt câu hỏi về sự liên quan của protein hạt nhân với di truyền của động vật. Tuy nhiên, câu hỏi này đã không được trả lời trong nhiều thập kỷ sau đó, khi Thomas Hunter Morgan dựa trên nghiên cứu của mình về Drosophila và tìm thấy bằng chứng về nhiễm sắc thể có vai trò trong di truyền.

Tuy nhiên, mặc dù Thomas Hunter Morgan đã giành được giải Nobel cho công trình nghiên cứu về nhiễm sắc thể, nhiều câu hỏi đã được đặt ra về sự tồn tại của các gen mà Morgan đưa ra giả thuyết nằm trong các nhiễm sắc thể mà ông nghiên cứu. Mãi cho đến năm 1944, khi Oswald Avery đưa ra bằng chứng về gen và DNA, khái niệm này mới bắt đầu nhận được sự tin tưởng trong cộng đồng khoa học và công chúng.

Năm 1953, Francis Harry và James D. Watson đã công bố cấu trúc của DNA thông qua các nghiên cứu về nhiễu xạ tia X. Hai nhà khoa học đã chỉ ra dạng xoắn của phân tử DNA. Đồng thời, nghiên cứu này chỉ ra rằng thành phần của DNA được tạo nên từ 4 yếu tố hóa học khác nhau. Trình tự cấu trúc của phân tử DNA rất đa dạng. Do đó, công trình này đã được trao giải Nobel Sinh lý và Y học.

Cấu trúc hóa học của dna

adn (axit deoxyribonucleic) là một loại axit nucleic có đặc tính đại phân tử. 5 nguyên tố tạo nên phân tử này gồm c, h, o, n, p. Có cấu trúc đa phân tử, trong đó các đơn phân là nucleotit. Các thành phần chính của dna bao gồm:

• Nitơ (a, t, g, x)
• Deoxyribose (c5h10o4)
• Bazơ photphat (h3po4)

Các bazơ nitơ a, t, g và x lần lượt là adenin, timine, cytosine và guanin. trong đó kích thước phân tử a, g lớn hơn kích thước của t, x. Liên kết trong phân tử DNA được thực hiện thông qua một bazơ nitơ liên kết với C5h10o4 ở vị trí C đầu tiên. Gốc h3po4 liên kết với c thứ 5, do đó hình thành cấu trúc đơn phân nucleotide trong DNA.

Bởi vì các nucleotide trong DNA tương tự nhau ở các gốc của axit deoxyribonucleic và phosphate. Vì vậy, tên của các monome dna được đặt theo tên của bazơ nitơ.

Các phân tử DNA được tạo thành từ hàng chục triệu đơn vị, đó là lý do tại sao chúng được gọi là đại phân tử. Do sự khác nhau về trình tự, cách sắp xếp và số lượng nucleotide, DNA có những tính chất đặc trưng và đặc trưng cho các sinh vật khác.

Để tạo ra phân tử dna, các nucleotit liên kết với nhau bằng nhóm photphat gắn nhóm -oh vào nucleotit thứ 3 c. Đây là liên kết photphodiester vì nhóm h3po4 đã hình thành liên kết este trong phân tử đơn chính và nucleotit của nó, đồng thời tạo thành este ở vị trí c thứ 2 của phân tử liền kề.

cấu trúc adn

Thông thường, DNA có cấu trúc chuỗi kép. Với một số trường hợp ngoại lệ, DNA sợi đơn (chẳng hạn như virus). DNA có cấu trúc mạch kép xoắn và chạy ngược chiều kim đồng hồ (từ trái sang phải) song song với trục. Trong số đó, mỗi chuỗi xoắn DNA bao gồm 10 cặp nucleotide, có chiều dài 34a (tương ứng với 3,4 nm và đường kính 20a (tương ứng với 2 nm).

Như đã mô tả ở trên, các sợi đơn của DNA được nối với nhau bằng liên kết cộng hóa trị giữa h3po4 (phosphate) và c thứ 5 của nucleotide tiếp theo. Sự liên kết này tạo ra một xương sống với các đơn vị đường photphat lặp đi lặp lại.

Nguyên tắc liên kết hydro giữa hai sợi đơn trong phân tử ADN là bổ sung. Cụ thể, t có 2 liên kết hydro với a, x có 3 liên kết hydro với g và ngược lại.

Xem Thêm : Túi vải Canvas là gì? 4 Ưu điểm nổi bật của túi vải canvas

Với nguyên tắc này, biết thứ tự của một mạch đơn có thể xác định thứ tự sắp xếp của các mạch còn lại. Hơn nữa, mỗi loài khác nhau sẽ có tỷ lệ a + t / g + x khác nhau và sẽ đặc trưng cho từng loài.

các thuộc tính và chức năng của adn

Có công thức phân tử và cấu tạo hóa học dna như trên, phân tử vừa có tính đa dạng vừa có tính đặc trưng. Mỗi loại nuclêôtit có số lượng, trật tự và thành phần khác nhau do cấu tạo phân tử riêng. DNA là cơ sở hình thành sự đa dạng của các loài sinh vật, và mỗi loài có những đặc điểm riêng.

Hơn nữa, chức năng lưu trữ và chứa thông tin di truyền của phân tử này đóng một vai trò cực kỳ quan trọng. Trình tự nucleotide trên DNA sợi đơn là thông tin di truyền của con cái. Trình tự này sẽ quyết định trình tự của các đơn phân trên chuỗi arn và do đó là trình tự axit amin trong protein.

Xem thêm: thuộc tính và chức năng của adn

Quảng cáo trùng lặp

Sự sao chép DNA xảy ra trước khi tế bào bước vào giai đoạn phân chia. Bước này đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền thông tin di truyền giữa các thế hệ. Kết quả của quá trình nhân đôi, một DNA của cha mẹ tạo ra hai con giống nhau về cấu trúc và giống nhau.

Các quy tắc khi sao chép quảng cáo

Đối với sinh vật nhân thực, quá trình này diễn ra trong nhân. Ở sinh vật nhân sơ, quá trình nhân đôi ADN diễn ra ngoài tế bào chất. Các nguyên tắc được áp dụng khi bắt đầu quá trình sao chép bao gồm nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo toàn và nguyên tắc bán gián đoạn.

Hiểu nguyên tắc bổ sung khi hình thành chuỗi ADN con mới dựa trên sự bổ sung giữa các nuclêôtit a – t, g – x. Từ đó, một DNA mới được hình thành. Nguyên tắc bán bảo toàn là giữ một DN của mẹ và sau đó tạo ra một DNA con mới từ đó. Nguyên tắc bán liên tục là một mạch được tổng hợp liên tục và mạch kia ngắn mạch.

Theo các nguyên tắc trên, thông tin di truyền ADN của mẹ được truyền toàn bộ cho thế hệ sau. Do đó, quá trình sao chép đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì công thức DNA, cấu trúc hóa học của DNA mẹ và truyền lại cho con.

Tham gia sao chép adn

Trong quá trình nhân đôi ADN, các thành phần tham gia bao gồm: 2 ADN mẹ mạch đơn, các nuclêôtit để tổng hợp chuỗi mới trong môi trường, các ribonuclêôtit (a, u, g, x) tạo thành đoạn mồi và các nuclêôtit tham gia vào quá trình này. hệ thống enzym. Một loạt các hệ thống enzyme, mỗi hệ thống trong số đó đóng một vai trò và chức năng cụ thể trong việc sao chép cấu trúc hóa học của DNA phân tử mẹ.

Gyrase đóng một vai trò quan trọng trong việc tháo cuộn các phân tử DNA https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-s1359644616304226-gr1.jpg Cụ thể, gyrase và enzim tháo xoắn là hai loại enzim đóng vai trò vai trò của việc tháo gỡ và cắt đứt các liên kết hydro giữa các sợi đơn của phân tử mẹ. Arn polymerase có nhiệm vụ tổng hợp các đoạn mồi bổ sung cho khuôn mẫu. DNA polymerase là một enzyme tham gia các nucleotide trong môi trường từ sợi đơn của mẹ đến khuôn mẫu để tạo ra DNA mới. Ligase là một enzyme liên kết liền mạch với các đoạn Okazaki.

Enzyme helicase phân cắt liên kết hydro giữa hai sợi đơn

sao chép dna

Quá trình sao chép DNA có thể được tóm tắt thành 3 bước:

• Bước 1: Giải nén bằng gyrase, phân cắt các liên kết hydro. Tại thời điểm này, hai sợi đơn của phân tử DNA mẹ tách rời nhau để tạo thành một ngã ba. Trong số này, một đường chạy theo hướng 3 ‘- 5’ và đường kia chạy theo hướng 5 ‘- 3’.
• Bước thứ hai là tổng hợp một mạch dn mới. DNA polymerase gắn các nucleotide trong môi trường vào sợi khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Quá trình tổng hợp diễn ra theo chiều 5 ‘- 3’. Do đó, ở sợi 3′-5 ‘, quá trình tổng hợp DNA diễn ra liên tục. Đối với sợi 5 ‘- 3’, quá trình tổng hợp phải được thực hiện thông qua các đoạn Okazaki ngắn. Sự tổng hợp diễn ra theo chiều ngược lại với chiều không xoắn. Các đoạn này sau đó được liên kết với nhau bằng ligase. Khi tổng hợp nuclêôtit mạch đơn này, người ta áp dụng nguyên tắc bán không liên tục.
• Bước 3. Khi 2 mạch đơn mới được tổng hợp sẽ tháo xoắn. Hai DNA mới được hình thành từ phân tử mẹ ban đầu.

Ứng dụng công nghệ dna trong cuộc sống hiện nay

Với công nghệ hiện nay, xét nghiệm và phân tích ADN được nhiều người biết đến và sử dụng. Việc áp dụng công nghệ dna có thể tìm thấy những vấn đề sau đây

Phả hệ mẫu

Xem Thêm : Cốp pha là gì? Cốp pha hay cốt pha?

Theo công thức dn, tức là cấu trúc hóa học của dna, có thể xác định được mẫu xét nghiệm có quan hệ huyết thống hay không. Với những quy luật và nguyên tắc di truyền DNA nêu trên, bạn có thể hình dung rằng một nửa bộ gen của đứa trẻ đến từ cha và nửa còn lại đến từ mẹ.

Do đó, dựa trên kết quả phân tích cấu trúc ADN của hai mẫu được so sánh, có thể phân tích chính xác 100% xem hai mẫu có quan hệ cha mẹ – con cái hay không. Đây được gọi là xét nghiệm máu trực tiếp.

Với xét nghiệm máu phi tuyến tính, bạn có thể xác định mối quan hệ huyết thống khi:

• Xét nghiệm máu nhiễm sắc thể Y (nội truyền): Quy luật di truyền cho chúng ta biết rằng nam giới trong dòng họ sẽ có cùng nhiễm sắc thể y. So khớp có thể chính xác đến 25 thế hệ. Như vậy, các mối quan hệ có thể xác định được có thể bao gồm, ví dụ: anh – em (với bố), ông – cháu, cháu (chú) – cháu….
• Xét nghiệm máu có vết x tương tự như trên có thể xác định được mối quan hệ huyết thống giữa chị em (cùng cha), bà nội và cháu gái.
• Kiểm tra tổ tiên của cha mẹ. Cụ thể, các bà mẹ truyền các đặc tính của ty thể cho tất cả trẻ em (cả nam và nữ), và con gái của các bà mẹ sẽ tiếp tục truyền các đặc tính của ty thể cho con của họ trong tương lai. Như vậy, với bài kiểm tra này, có thể tìm ra các mối quan hệ bao gồm: anh / chị – em (cùng mẹ), bà – cháu, cô – cháu;…

Xác định tình trạng sức khỏe

Với DNA, chúng ta có thể xác định sức khỏe thông qua cấu trúc di truyền. Bệnh biểu hiện qua DNA là bệnh di truyền. Một số bệnh có nguy cơ lây sang trẻ cao như ung thư dạ dày, ung thư vú, thiếu máu huyết tán, nhược cơ …

Thông qua xét nghiệm ADN, chúng tôi có thể hiểu khả năng mắc các bệnh này thông qua bộ gen của con người. Một ví dụ là Angelina Jolie, cô chia sẻ rằng sau khi xét nghiệm ADN, cô biết mình có khả năng cao bị ung thư vú vì sự hiện diện của hệ thống gen brca1.

Nếu phụ nữ đang mang thai, xét nghiệm ADN cũng là cơ hội để phát hiện các triệu chứng bất thường ở thai nhi. Một số hội chứng như hội chứng Down và tam nhiễm sắc thể 18 có thể được sàng lọc di truyền trước khi sinh. Đối với trẻ sơ sinh, xét nghiệm ADN còn hỗ trợ phát hiện sớm các bệnh suy giáp bẩm sinh, bệnh hồng cầu hình liềm, từ đó hỗ trợ chăm sóc trẻ sơ sinh hiệu quả.

Đọc thêm: xét nghiệm tiền sản không xâm lấn nipt

Công thức phân tử của dn và cấu trúc hóa học của dn là hai thông tin cơ bản nhất để hiểu đại phân tử này. DNA có nhiều ý nghĩa đặc biệt trong thông tin di truyền. Do đó, việc phát hiện DNA có ảnh hưởng nhất định đến cuộc sống của con người. Hi vọng những kiến ​​thức trên sẽ giúp bạn có những hình dung khái quát nhất về loại phân tử đặc biệt này.



== & gt; Liên hệ với Tiến sĩ Royal Novagen

• youtube: https://youtube.com/drhoangnovagen

  facebook: https://fb.com/drhoangnovagen

  zalo: https://zalo.me/drhoangnovagen

  tiktok: https://tiktok.com/drhoangnovagen