Phân loại acid nucleic

Phân lo i acid nucleic ạ1... Chính vì có nh ng đóng góp đó nên Crick, Watson vàữ Wilkins đã được gi i thả ưởng Nobel 1962.

Phân lo i acid nucleic ạ

1 C s phân lo i acid nucleic ơ ở ạ

D a ự vào s ự có m t ặ c a ủ đườ ng

ribose và desoxyribose mà ngườ ta i chia acid nucleic ra làm hai l p.ớ

- Acid ribonucleic (ARN)

- Acid desoxyribonucleic (ADN)

Khi nghiên c u v hai l p ARN và ADNứ ề ớ

người ta th y chúng có m t s đi mấ ộ ố ể

khác bi t nh sau:ệ ư

ARN ADN

- Ch y u t bàoủ ế ở ế

ch tấ

- Ch y u nhân tủ ế ở ế bào

- Tr ng lọ ượ ng

phân t 2 - 3ử .104 -

6

- Tr ng lọ ượng phân

t : 1 - 2.106 8 - c uử ấ

t o Chu i képạ ỗ

- c u t o Chu iấ ạ ỗ

đ nơ - Ch a các g c ki mứ ố ề

- Ch a các g cứ ố

ki m Adenin (A)ề

Guanin (G) Cytosin

(C) Uracin (U)

- Adenin (A) Guanin (G) Cytosin (C) Thi min (T)

- Đường: Ribose - ĐDesoxyriboseườ ng

- Ch c năng sinhứ

h c: tr c ti p thamọ ự ế

gia quá trình t ngổ

h p proteinợ

- Ch c năng sinhứ

h c: mang b n m tọ ả ậ

mã di truy n.ề

2 Tên g s ARN, ADN và liên k t hoá ọ ế

h c ọ

Thành ph n hoá h c c a ARN và ADNầ ọ ủ

Acid nucleic là ch t ấ trùng h p ợ c aủ

mononucleotid Phân t ử ch a t ứ ừ 250 -

350 nucleotid, có lo i ch a t i hàngạ ứ ớ

ch c v n mononucleotid Cácụ ạ

mononucleotid n i v i nhau qua m chố ớ ạ liên k t este gi a hydroxyl c a carbonế ữ ủ

th 3 c a đứ ủ ường pentose v i acidớ

phosphoric c a mononuleotid bên c nh.ủ ạ

Acid nucleic đóng vai trò trong di truy nề

c a đ ng và th c v t, nó đóng vai tròủ ộ ự ậ

ch ch t trong vi c sinh t ng h pủ ố ệ ổ ợ

protein

Sau đây chúng ta s đi sâu nghiên c uẽ ứ

t ng lo i acid nucleicừ ạ

3 Acid desoxyribonucleic (ADN)

D a vào s li u nghiên c u hi n tự ố ệ ứ ệ ượ ng nhi u x tia R n-ghen và nh ng s li uễ ạ ơ ữ ố ệ hoá lý khác người ta đi đ n k t lu nế ế ậ

r ng ARN ch có c u trúc chu i đ n, cònằ ỉ ấ ỗ ơ ADN có c u trúc chu i kép (t c là do haiấ ỗ ứ

chu i polynuleotid k t h p v i nhau theoỗ ế ợ ớ

ki u xo n th ng).ể ắ ừ

3.1 Quy lu t b sung g c ki m (qui lu t ậ ổ ố ề ậ Chagaff)

Khi phân tích đ nh tính và đ nh lị ị ượ ng

ADN, Chagaff và các c ng s c a ông đãộ ự ủ rút ra được k t lu n sau:ế ậ

- Hàm lượng tính theo m t c a Adeninộ ủ

b ng Thi min và Guanin b ng Cytosin.ằ ằ

- T nh n xét (l) và (2) rút ra: t ng sừ ậ ổ ố

g c ki m purin b ng t ng s g c ki mố ề ằ ổ ố ố ề pyrimidin

A + G =T+C

V m t hoá h c: hàm lề ặ ọ ượng nhóm 6

-quan b ng hàm lằ ượng nhóm 6 - xe ton

T ba k t lu n trên đây Chagaff đã rút raừ ế ậ

được qui lu t b sung g c ki m nhậ ổ ố ề ư

sau: Trong đi u ki n sinh lý bìnhề ệ

thường, hai chu i nucleotid khi t o raỗ ạ

xo n kép s lắ ẽ ượ ổc n đ nh quanh nhauị

b ng các l c liên k t thông qua các baz ằ ự ế ơ

- Trong quá trình liên k t các baz c aế ơ ủ hai chu i đ i di n thì m t chu i s gópỗ ố ệ ộ ỗ ẽ baz phun, chu i kia s góp bazơ ỗ ẽ ơ

pyrimidin, các baz liên k t v i nhauơ ế ớ

b ng liên k t pydrogen, xu t hi n gi aằ ế ấ ệ ữ

m t s v trí nh t đ nh hai baz đ iộ ố ị ấ ị ở ơ ố

x ng, đó là v trí: Nl c a ph n v i Nlứ ị ủ ầ ớ

c a pyrimidin C2 c a ph n v i C2 c aủ ủ ầ ớ ủ pyrimidin C6 c a ph n v i C6 c aủ ầ ớ ủ

pyri údinư

- Liên k t hydrogen mu n xu t hi nế ố ấ ệ

ph i tho mãn hai đi u ki n:ả ả ề ệ

+ Có m t nguyên t hydro mang đi nộ ử ệ

tích (+) n m gi a hai nguyên t mangằ ữ ử

đi n tích (-).ệ

+ Kho ng cách gi a các nguyên t mangả ữ ử

đi n tích (-) n m trong kho ng 2 - 4 A0.ệ ằ ả

T c ứ là liên k t ế hydrogen ch ỉ có thể

xu t ấ hi n ệ gi a ữ các c p ặ baz ơ ch nọ

l c ọ đ i x ng:ố ứ

Adenin v i Thi min ; Guanin v i Cvtosinớ ớ

3.2 Mô hình xo n ADN ắ

D a trên các k t qu nghiênự ế ả

c u cho phép Crick và Watson đ ra c uứ ề ấ

t o mô hình xo n ạ ắ ADN vào năm 1953

Mô hình này đã đượ ki m c ể tra l iạ trên c ơ s ở nh ng ữ thí nghi m ệ v ề tia

R n-ghen ơ tinh vi h n ơ b i ở Willkins

và c ng ộ s ự c a ủ ông Chính vì có

nh ng đóng góp đó nên Crick, Watson vàữ Wilkins đã được gi i thả ưởng Nobel

1962

Theo Crick và Watson thì ADN g m haiồ dây polynucleotid v i c c trái d u nhauớ ự ấ

cu n xo n v i nhau xung quanh cùngộ ắ ớ

m t tr c và t o thành vòng xo n đôi.ộ ụ ạ ắ

Các baz n m trong vòng xo n thànhơ ằ ắ

t ng c p: pyrimidin trên m t dây vàừ ặ ộ

ph n trên dây đ i x ng và ngầ ố ứ ượ ạ c l i

Ch m tỉ ộ

s c p baz nh t đ nh phù h p: A đi v iố ặ ơ ấ ị ợ ớ T; G đi v i C (liên k t hydrogen).ớ ế

- M i vòng xo n dài 34 A0 ỗ ắ ch a 10 c pứ ặ

g c ki mố ề

- Đ dài m t c p g c ki m là 3,4 Aộ ộ ặ ố ề 0

- Bán kính vòng xo n 10Aắ 0

- Kho ng cách gi a hai g c ki m đ iả ữ ố ề ố

x ng là 3Aứ 0

3.3 Vai trò sinh h c c a ADN ọ ủ

Ngày nay trong sinh h c, đ c bi t là trong sinh hoá h cọ ặ ệ ọ

và vi sinh h c, ngọ ười ta đã thu đượ c

nhi u tài li u ch ng t r ng ADN là cề ệ ứ ỏ ằ ơ

s c u trúc c a nhi m s c th mang tínhở ấ ủ ễ ắ ể thông tin di truy n.ề

Người ta th y ADN trong t bào thânấ ế

l n g p đôi ADN t bào ớ ấ ế m m ầ Th ứ tự

s p ắ x p c a 4ế ủ g c ki mố ề trên

polynucleotid có tác d ng nh ụ ư m tậ

mã di truy n ề Khi c nầ tái t o, m tạ ộ

dây nucleotid, dây xo n đôi tách ra, liênắ

k t hydro b đ t, m i dây ế ị ứ ỗ nguyên thuỷ

đượ dùng nh m t khuôn m u đc ư ộ ẫ ể

t ng h p dây m i theo qui lu t b sungổ ợ ớ ậ ổ

g c ki mố ề

4 Acid ribonucleic (ARN)

ARN được coi là ch t tham gia tr c ti pấ ự ế vào các ph n ng t ng h p protein Lo iả ứ ổ ợ ạ này thường t p ậ trung ở t ế bào ch tấ (ch ủ y u ế ở bào tương) m t ộ s ố ở

nhân Chúng thường d ng chu i búiở ạ ỗ

ch r i.ỉ ố

ARN trong t bào chia làm 3 lo i:ế ạ

4.1 ARN thông tin: Ký hi u m - ARN imệ

- messenger - ngườ ưi đ a tin) Tr ngọ

lượng phân t c a lo i này t 0,5 -ử ủ ạ ừ

1,106, chi m 3 - 4% t ng s ARN, chúngế ổ ố

đượ ổc t ng h p nhân t bào trên khuônợ ở ế

c a phân t ADN đây là khuôn th c p.ủ ử ứ ấ

Nhi m v c a m - ARN mang b n m tệ ụ ủ ả ậ

mã di truy n hình thành nhân s chuiề ở ẽ qua màng nhân ra t bào ch t và ti n t iế ấ ế ớ

v trí t ng h p protein ribosom, đóị ổ ợ ở ở

nó s làm khuôn m u đ t ng h p nênẽ ẫ ể ổ ợ

protein

4.2 ARN v n chuy n: ậ ể Ký hi u t - ARN (tệ

- transfer - v n chuy n)ậ ể

t - ARN thường ở tr ng thái hoà tanạ trong t bào, chi m kho ng 15% t ng sế ế ả ổ ố ARN

Tr ng lọ ượng phân t th p kho ng 2 - 3ử ấ ả

v n, g m kho ng 60 - 100 nucleotit, giạ ồ ả ữ

ch c năng v n chuy n acid amin ho tứ ậ ể ạ

hoá t t bào ch t đ n các ribosom M từ ế ấ ế ộ

t - ARN ch v n chuy n đ c hi u m tỉ ậ ể ặ ệ ộ acid amin tương ng v i nó.ứ ớ

C u t o: g m m t chu i polynucleotitấ ạ ồ ộ ỗ

g p khúc l i gi ng nh hình lá c baấ ạ ố ư ỏ thùy, có nh ng đo n xo n kép theo quiữ ạ ắ

t c b sung g c ki m: A-U; G-X m tắ ổ ố ề ở ộ

đ u chu i có 3 g c ki m t do, các acidầ ỗ ố ề ự amin s đẽ ược g n vào 3 g c ki m đó đắ ố ề ể

được ch vào v trí t ng h p protein ở ị ổ ợ ở ribosom

Có 20 lo i t - ARN tạ ương ng v i 20ứ ớ acid amin Các acid amin s k t h p v iẽ ế ợ ớ t- ARN tương ng c a luôm, t o thànhứ ủ ạ

t ng lu ng đi vào v trí t ng h p proteinừ ồ ị ổ ợ

mà th t s p x p c a các acid aminứ ự ắ ế ủ trong m ch peptid thì đã đạ ược m - ARN qui đ nh trị ướ c

4.3 ARN ribosom: Ký hi u r ARN ệ

Tr ng ọ lượng phân t ử lo i ạ này r t caoấ

1 - 2 tri u, chi m trên ệ ế 80% t ng sổ ố ARN M t ribosom là m t h tộ ộ ạ nucleoproteid mà ph n ầ acid nucleic là ARN Đường kính c a ribosom kho ngủ ả 200A0

S ự t p ậ h p ợ c a ủ ch ng ừ vài ch c ngànụ

đ i ạ phân t ử đó s ẽ t o ạ thành m t nhàộ máy vi mô v ng ữ ch c, ắ có t ổ ch cứ hoàn h o, có ả đ ủ kh năng đ c b nả ọ ả

m t mã ậ di truy n ề trong m ch ạ mARN

và th c hi n thông tin đó d ng m tự ệ ở ạ ộ phân t protein đã chu n b s n và cóử ẩ ị ẵ

c u trúc đ c hi u.ấ ặ ệ