Bài giảng acid nucleic

TS. Vũ Thị Thơm Khoa Y Dược ĐHQGHN Acid nucleic Mục tiêu bài học  Trình bày được các khái niệm cơ bản về thành phần, cấu trúc, phân loại, tính chất, chức năng của ADN  Trình bày được các khái niệm cơ bản về thành phần, cấu trúc, phân loại, tính chất, chức năng của ARN Acid nucleic  Acid nucleic là đại phân tử  Cơ sở vật chất của thông tin di truyền  Gồm 2 loại:  Acid deoxyribonucleic (ADN)  Acid ribonucleic (ARN)  Là các chuỗi polymer của nucleotid Acid nucleic Thành phần hóa học Nucleotid cấu tạo từ Base nitơ; Đường pentose; và Nhóm phosphat Thành phần hóa học – Base Nitơ Thành phần hóa học – Đường pentose  ARN: Acid Ribonucleic  ADN: Acid Deoxyribonucleic Acid nucleic – Nucleosid  Nucleosid: base nitơ gắn với C1’ của đường pentose  Tên gọi: chuyển tiếp vĩ ngữ của base nitơ sang –osine (purine) hay – idine (pyrimidine) Acid nucleic – Nucleotid  Nucleotid: nucleosid gắn với nhóm phosphat ở vị trí C5’  Tên gọi: tên nucleosid + 5’monophosphate Acid nucleic – Tên gọi Acid nucleic – NDP, NTP  Nucleosid có thể được gắn với 2 hay 3 nhóm phosphat ở C5’ để tạo thành NDP hay NTP  ATP: nguồn năng lượng chính cho các hoạt động của tế bào Acid nucleic – Cấu trúc bậc 1 Chuỗi nucleotid tạo thành qua liên kết phosphodiester Acid nucleic – Cấu trúc bậc 1  Chuỗi nucleotid được đọc từ đầu 5’ đến đầu 3’  Ví dụ: 5’—A—C—G—T—3’ hay 5’—ACGT—3’ ADN – Cấu trúc bậc 2 ADN – Nhiễu xạ tia X ADN – Cấu trúc xoắn kép ADN – Cấu trúc xoắn kép BADN 12 Å  22 Å  ADN – Nguyên tắc bổ sung  A = T; G = C  A + G = T + C = 50% Nu 5 end 3 end 3 end 5 end P PPP  AADN: thường bền vững hơn với tia cực tím  BADN: phổ biến  ZADN: xoắn trái ADN – Các dạng xoắn kép ADN – Siêu xoắn ADN trong sinh vật nhân thật  Trong sinh vật nhân thật, ADN có chủ yếu trong nhân tế bào, ngoài ra có trong ty thể, lạp thể  Mỗi tế bào có khoảng 2 m ADN, được “đóng gói” bằng cách cuộn quanh lõi protein histone  nucleosome  Khi phân bào, ADN sẽ cuộn xoắn ở mức cao hơn  nhiễm sắc thể ADN – Tính chất và chức năng  Chức năng: mang thông tin di truyền  4 đặc tính:  Có khả năng lưu giữ TTDT ở dạng bền vững  Có khả năng sao chép chính xác để TTDT có thể được truyền từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác  Cho phép sử dụng TTDT để tạo ra các phân tử cần cho cấu tạo và hoạt động của tế bào  Có khả năng biến đổi, nhưng những thay đổi này (đột biến) chỉ xảy ra với tần số thấp ADN – Tính chất hóa lý  Biến tính dưới ảnh hưởng của pH khắc nghiệt và nhiệt độ  Có thể hồi tính  Hấp thụ quang cực đại ở bước sóng 260 nm ADN – Lai hóa  Các ADN mạch đơn có trình tự tương đối bổ sung cho nhau có thể bắt cặp phần nào  ADN lai ADN – Đột biến  CG chuyển thành UA hay TA  AT chuyển thành GC  GC chuyển thành AT Acid ribonucleic (ARN)  ARN: polymer của các ribonucleotid (chứa đường ribose)  Thường có cấu trúc mạch đơn, ở một số virut có xoắn kép Nitrogenous base (A, G, C, or U) Sugar (ribose) ARN – Cấu trúc bậc 2  Cấu trúc bậc 2 thường do sự liên kết theo nguyên tắc bổ sung giữa các nucleotid trên cùng một chuỗi polynucleotid của ARN  Có thể có các liên kết không điển hình ARN – Cấu trúc bậc 2 Sự bắt cặp thường không hoàn hảo, có thể tạo ra những chỗ lồi, vòng loop, hay dạng kẹp tóc ARN – Tính chất  Phân bố cả trong nhân và trong tế bào chất  Kém ổn định hơn ADN  Hấp thụ quang cực đại ở bước sóng 260 nm ARN – Chức năng Loại Tên tắt Chức năng ARN ribosom rARN Thànhribosomphần cấu tạo chủ yếu của ARN vận chuyển tARN Mangtổng hacidợp proteinamin đến ribosom, tham gia ARN thông tin mARN Bribosomản sao mãđể,tmangổng hợTTDTp proteintừ ADN đến ARN không mã hóa ncARN Thamnhiều hogiaạtđiđềộunghòacủabitểếubàohiện gen và

TS Vũ Thị Thơm

Khoa Y DượcĐHQGHN

Acid nucleic

Mục tiêu bài học

 Trình bày được các khái niệm cơ bản về thành phần, cấu trúc, phân loại, tính chất, chức năng của ADN

 Trình bày được các khái niệm cơ bản về thành phần, cấu trúc, phân loại, tính chất, chức năng của ARN

 Là các chuỗi polymer của nucleotid

Acid nucleic - Thành phần hóa học

Nucleotid cấu tạo từ Base nitơ; Đường pentose; và Nhóm

phosphat

Thành phần hóa học – Base Nitơ

Thành phần hóa học – Đường pentose

 ARN: Acid Ribonucleic

 ADN: Acid Deoxyribonucleic

Acid nucleic – Nucleosid

 Nucleosid: base nitơ gắn với C1’ của đường pentose

 Tên gọi: chuyển tiếp vĩ ngữ của base nitơ sang

–osine (purine) hay – idine (pyrimidine)

Acid nucleic – Nucleotid

 Nucleotid: nucleosid gắn với nhóm phosphat ở vị trí C5’

 Tên gọi: tên nucleosid + 5’-monophosphate

Acid nucleic – Tên gọi

Acid nucleic – Cấu trúc bậc 1

Chuỗi nucleotid tạo thành qua liên kết phosphodiester

Acid nucleic – Cấu trúc bậc 1

 Chuỗi nucleotid được đọc từ đầu 5’

đến đầu 3’

 Ví dụ: 5’—A—C—G—T—3’ hay

5’—ACGT—3’

ADN – Cấu trúc bậc 2

ADN – Nhiễu xạ tia X

ADN – Cấu trúc xoắn kép

ADN – Cấu trúc xoắn kép B-ADN

12 Å 

22 Å 

ADN – Nguyên tắc bổ sung

 A = T; G = C

 A + G = T + C = 50% Nu

ADN – Siêu xoắn

ADN trong sinh vật nhân thật

 Trong sinh vật nhân thật, ADN có chủ yếu trong nhân tếbào, ngoài ra có trong ty thể, lạp thể

 Mỗi tế bào có khoảng 2 m ADN, được “đóng gói” bằng cách

cuộn quanh lõi protein histone  nucleosome

 Khi phân bào, ADN sẽ cuộn xoắn ở mức cao hơn  nhiễm

sắc thể

ADN – Tính chất và chức năng

 Chức năng: mang thông tin di truyền

 4 đặc tính:

Có khả năng lưu giữ TTDT ở dạng bền vững

Có khả năng sao chép chính xác để TTDT có thể được truyền từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác

Cho phép sử dụng TTDT để tạo ra các phân tử cần cho cấu tạo và hoạt động của tế bào

Có khả năng biến đổi, nhưng những thay đổi này (đột biến) chỉ xảy ra với tần số thấp

ADN – Lai hóa

ADN – Đột biến

 C G chuyển thành U A hay T A

 A T chuyển thành G C

 G C chuyển thành A T

Acid ribonucleic (ARN)

 ARN: polymer của các ribonucleotid (chứa đường ribose)

 Thường có cấu trúc mạch đơn, ở một số virut có xoắn kép

Nitrogenous base (A, G, C, or U)

Sugar (ribose)

ARN – Cấu trúc bậc 2

 Cấu trúc bậc 2 thường do sự liên

kết theo nguyên tắc bổ sung giữa

các nucleotid trên cùng một chuỗi

polynucleotid của ARN

 Có thể có các liên kết không điển

hình

ARN – Cấu trúc bậc 2

Sự bắt cặp thường không hoàn hảo, có thể tạo ra những chỗlồi, vòng loop, hay dạng kẹp tóc