Cấu trúc của các chuỗi polynucleotide

Cấu trúc của các chuỗi polynucleotideCác nucleotide trong DNA hoặc RNA nối với nhau bằng các mối liên kết đồng hoá trị (covalent) có tên là liên kết 3,5phosphodiester giữa gốc đường của nucleotide này với nhóm phosphate của nucleotide kế tiếp, tạo thành chuỗi polynucleotide. Vì vậy các chuỗi này bao giờ cũng được kéo dài theo chiều 5→3 (đầu 5 mang nhóm phosphate tự do và đầu 3 chứa nhóm -OH tự do). Chúng cóbộ khung vững chắc gồm các gốc đường và phosphate xếp luân phiên nhau, còn các base nằm về một bên. Trình tự các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc của các chuỗi polynucleotide Cấu trúc của các chuỗi polynucleotideCác nucleotide trong DNA hoặc RNAnối với nhau bằng các mối liên kết đồnghoá trị (covalent) có tên là liên kết 3,5-phosphodiester giữa gốc đường củanucleotide này với nhóm phosphate củanucleotide kế tiếp, tạo thành chuỗipolynucleotide. Vì vậy các chuỗi này baogiờ cũng được kéo dài theo chiều 5→3(đầu 5 mang nhóm phosphate tự do vàđầu 3 chứa nhóm -OH tự do). Chúng cóbộ khung vững chắc gồm các gốc đườngvà phosphate xếp luân phiên nhau, còncác base nằm về một bên. Trình tự cácbase vì vậy được đọc theo một chiều xácđịnh 5→3. Đây là cấu trúc hoá học sơcấp của DNA và RNA (Hình 2.8 và 2.9).Hình 2.8 Mô hình cấu trúc chuỗipolynucleotide DNA. Ở đây cho thấy cácvị trí 5-phosphate và 3-hydroxyl cũngnhư đường deoxyribose và liên kếtphosphodiester nối giữa các gốc đườngnày.Thông thường người ta biểu diễn trình tựbase 5→3 theo chiều từ trái sang phải.Hình 2.8 cho thấy các chuỗi DNA vàRNA chỉ khác nhau bởi base U hoặc T vàgốc đường trong các nucleotide củachúng. Nếu bỏ qua sự khác biệt về gốcđường, ta có thể hình dung trình tự cácbase của hai chuỗi polynucleotide củaDNA và RNA đều sinh trưởng theo chiềutừ 5 đến 3 (5→3), như sau:Chuỗi DNA: (5)pApApTpTpCpTpTpApApApTpTpC -OH (3)Chuỗi RNA: (5)pApApUpUpCpUpUpApApApUpUpC -OH (3)Hình 2.9 Cấu trúc chuỗi polynucleotidecủa DNA (a) và của RNA (b). Các chuỗipolynucleotide bao giờ cũng được tổnghợp (kéo dài) theo chiều 5→3; chúng cóbộ khung đường-phosphate rất vữngchắc và trình tự base được viết theo quyước từ trái (đầu 5) sang phải (đầu 3)đối với chuỗi DNA ở đây như sau: 5-...dGdAdCdT..-3, còn đối với chuỗi RNAlà 5-...GACU..-3.Cần lưu ý rằng, các hợp chất chopolymer hoá là các nucleosidetriphosphate, nhưng các monomer củamột nucleic acid là monophosphate. Phảnứng trùng hợp này được xúc tác bởi cácenzyme tương ứng là DNA- hoặc RNApolymerase và sinh ra các pyrophosphate(có thể xem thêm trong: tái bản DNA vàphiên mã ; chương 5 và 6).Các oligonucleotide là những nucleicacid ngắn (nghĩa là có độ dài dưới 100nucleotide). Các oligoribonucleotide tồntại trong tự nhiên và được sử dụng như lànhững đoạn mồi (primer) trong tái bảnDNA và cho các mục đích khác nhautrong tế bào (xem chương 5). Cácoligonucleotide tổng hợp có thể tạo rabằng sự tổng hợp hoá học và là nguyênliệu thiết yếu cho các kỹ thuật thí nghiệm[ví dụ như dùng để giải mã di truyền,chương 6; có thể tham khảo thêm các kỹthuật xác định trình tự DNA (DNAsequencing), phản ứng trùng hợp chuỗibằng polymerase (polymerase chainreaction), lai in situ (in situhybridization), mẫu dò nucleic acid(nucleic acid probe), lai nucleic acid(nucleic acid hybridization), liệu phápgene (gene therapy); các chương 3-6].