Cấu trúc của ADN

Nhiễm sắc thể chứa ADN (deoxyribonucleic acid) mang gene. Gen được truyền từ bố mẹ sang con cái và được xem là đơn vị cơ bản của sự di truyền, ảnh hưởng lên mọi cấu trúc và chức năng của cơ thể. Ở người có khoảng từ 30.000-40.000 gene cấu trúc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc của ADNCấu trúc của ADNNhiễm sắc thể chứa ADN (deoxyribonucleic acid) mang gene. Gen đượctruyền từ bố mẹ sang con cái và được xem là đơn vị cơ bản của sự di truyền,ảnh hưởng lên mọi cấu trúc và chức năng của cơ thể. Ở người có khoảng từ30.000-40.000 gene cấu trúc (gene mã hóa cho RNA hoặc các protein).Thành phần hóa học và cấu trúc không gian của ADNPhân tử ADN được cấu tạo từ các đơn phân là nucleotide. Mỗi nucleotide có3 thành phần cơ bản: (1) một đường pentose deoxyribose; (2) một nhómphosphate và (3) một trong bốn loại base. Hai loại base cytosine (C) vàthymine (T) có cấu trúc vòng đơn carbon nitrogen được gọi là cácpyrimidine. Hai loại base adenine (A) và guanine (G) có cấu trúc vòngkép. Tên của các loại base được dùng để đặt tên cho các nucleotide. Hình 1. Cấu trúc của 4 loại base carbon - nitrogen được gọi là các purine (hình 1).ADN có cấu trúc không gian như một thang xoắn với 2 tay thang là các phântử đường và phosphat nối với nhau bằng các liên kết phosphodiester bềnvững, bậc thang do các base ở hai bên nối với nhau qua các liên kết hydroyếu theo nguyên tắc bổ sung giữa base adenine với thymine và giữa baseguanine và cytosine. Mỗi tay thang bắt đầu từ vị trí 5’, kết thúc ở vị trí 3’ củaphân tử đường deoxyribose và hai tay thang đi ngược chiều nhau. Như vậynếu một chuỗi đơn của ADN có trình tự các nucleotide 5’ - ATGCAG - 3’ thìchuỗi bổ sung sẽ có chiều và trình tự của các nucleotide như sau: 3’ -TACGTC - 5’. Hình 2. Cấu trúc xoắn kép của ADNCác trình tự khác nhau của các nucleotide sẽ quy định các loại protein khácnhau. Tính đặc hiệu của nhiều loại protein trong cơ thể đòi hỏi phải có mộtlượng lớn thông tin di truyền. Thực tế trong bộ NST đơn bội của các giao tửở người chứa tới khoảng 3 tỷ cặp nucleotide, số lượng này nhiều hơn nhiềuso với số nucleotide cần thiết cho việc mã hóa các protein của cơ thể.Hiện tượng cuộn xoắn của ADN Hình 3. Mô hình cuộn xoắn của ADNTổng chiều dài của ADN trong một tế bào khoảng 2 mét do đó để có thể nằmgọn trong nhân tế bào ADN phải cuộn lại ở nhiều mức độ khác nhau (hình 3).Đầu tiên các đoan ADN với chiều dài tương ứng với khoảng từ 140 đến 150cặp base (base pair: bp) cuộn quanh một lõi protein histon để tạo thànhnucleosome. Các nucleosome nối với nhau bằng một đoạn ADN khoảng 20 -60 bp. Khoảng 6 nucleosome cuộn lại thành một solenoid, các solenoid cuộnlại thành các quai chromatin (chromatin loop), mỗi quai chromatin có khoảng100.000 bp (100 kb). Các quai này được gắn với một khung protein. Bằngcách này ADN có thể giảm chiều dài xuống khoảng 1/10.000 lần so với chiềudài của nó trước khi cuộn xoắn.