Nucleic acid và gene SVIP

I. Khái niệm nucleic acid

Nucleic acid:

• Là đại phân tử sinh học (cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P) chứa thông tin di truyền có trong tất cả các sinh vật.
• Là hợp chất đa phân (polymer) từ các đơn phân nucleotide.

Hai nucleic acid chính bao gồm DNA và RNA.

II. Deoxyribonucleic acid (DNA)

1. Cấu trúc của phân tử DNA

Cấu tạo từ các deoxyribonucleotide (4 loại: A, G, C, T).

Cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide xoắn phải, song song và ngược chiều.

Trên mỗi mạch, các nucleotide liên kết cộng hóa trị (phosphodiester) với nhau tạo thành chuỗi polynucleotide theo chiều 5' tới 3'.

Nitrogenous base của hai mạch polynucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng ba liên kết hydrogen.

2. Chức năng của phân tử DNA

• DNA có chức năng lưu trữ thông tin di truyền: Thông tin di truyền được mã hoá bởi trình tự nucleotide. Các phân tử DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide → Tạo nên sự đa dạng của sinh vật.
• Phân tử DNA có chức năng bảo quản truyền đạt thông tin di truyền nhờ cấu trúc phân tử ổn định.
• DNA có cơ chế tự nhân đôi (tái bản), có chức năng truyền đạt thông tin di truyền: Từ thế hệ này sang thế hệ khác và từ thông tin di truyền thành tính trạng.

3. Khái niệm gene

Gene là đoạn trình tự nucleotide trên DNA mang thông tin di truyền mã hóa RNA hoặc chuỗi polypeptide.

Mỗi phân tử DNA chứa vài trăm đến hàng nghìn gene.

Toàn bộ thông tin di truyền được mã hóa trong DNA tạo thành hệ gene.

4. Tính đa dạng và đặc trưng của phân tử DNA

Trong hệ gene, mỗi phân tử DNA khác nhau bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotide. Sự khác nhau này đặc trưng cho từng loài và từng cá thể.

Mỗi người có một hệ gene đặc trưng, từ đó ta có thể phân tích trình tự DNA và so sánh với dữ liệu DNA trong ngân hàng gene hoặc với mẫu DNA của các đối tương khác nhau.

Kết quả phân tích DNA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, y học, pháp y và đời sống.

• Ứng dụng trong xác định tội phạm: So sánh trình tự DNA từ mẫu da, tóc, máu,... ở hiện trường với nạn nhân và nghi phạm.
• Ứng dụng trong xác định huyết thống: So sánh trình tự DNA của con với bố, mẹ.

III. Ribonucleic acid (RNA)

1. Cấu trúc của phân tử RNA

Cấu tạo từ các ribonucleotide (4 loại: A, G, C, U).

Cấu trúc một mạch đơn (một chuỗi polyribonucleotide).

Kích thước và khối lượng nhỏ hơn DNA.

Được tổng hợp ở nhân/vùng nhân, thực hiện chức năng ở tế bào chất.

2. Các loại RNA trong tế bào

Tế bào có nhiều loại RNA mang chức năng khác nhau.

• mRNA - RNA thông tin: Mang thông tin quy định trình tự amino acid của chuỗi polypeptide (protein).

• tRNA - RNA vận chuyển: Vận chuyển amino acid đến ribosome tổng hợp chuỗi polypeptide. 

• rRNA - RNA ribosome: Kết hợp với protein cấu thành nên ribosome.

1. Nucleic acid là những đại phân tử sinh học, cấu tạo đa phân với đơn phân là nucleotide. Nucleic acid gồm DNA và RNA.

2. DNA cấu tạo từ bốn loại đơn phân A, T, G, C; có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide song song nhờ các nucleotide giữa hai mạch liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung. DNA rất đa dạng và đặc trưng bởi số lượng, thành phần và trình tự sắp xếp các nucleotide. DNA có chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

3. RNA có cấu trúc một mạch, cấu tạo từ bốn loại đơn phân A, U, G, C. Ba loại RNA khác nhau về cấu trúc và chức năng.

4. Gene là một đoạn của phân tử DNA có chức năng di truyền xác định.