nucleic acid

Nucleic acid là polymer đặc hiệu trong dự trữ, chuyển đổi và sử dụng thông tin. Có 2 loại acid nucleic: DNA (deoxyribonucleic acid) và RNA (ribonucleic acid). Phân tử DNA là polymer khổng lồ có chức năng mã hoá các thông tin di truyền để truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Với RNA làm trung gian, thông tin mã hoá trong DNA sẽ được sử dụng để tổng hợp nên các trình tự amino acid của protein.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
nucleic acid Nucleic acid là polymer đặc hiệutrong dự trữ, chuyển đổi và sử dụngthông tin. Có 2 loại acid nucleic:DNA (deoxyribonucleic acid) vàRNA (ribonucleic acid). Phân tửDNA là polymer khổng lồ có chứcnăng mã hoá các thông tin di truyềnđể truyền từ thế hệ này sang thế hệkhác. Với RNA làm trung gian,thông tin mã hoá trong DNA sẽđược sử dụng để tổng hợp nên cáctrình tự amino acid của protein.Thông tin di truyền từ DNA đếnDNA trong sao chép, nhưng tronghoạt động sống không liên quanđến sao chép, thông tin di truyền đitừ DNA qua RNA đến protein, cuốicùng biểu hiện thành chức năng.Thêm vào đó RNAs hoạt động nhưlà chất xúc tác trong các phản ứngquan trọng của tế bàoNucleic acid có các đặc tính củamột chất hoá họcNucleic acid được tạo thành từ cácđơn phân gọi là nucleotide, mỗiđơn phân có cấu tạo gồm đường5C, nhóm phosphate, và các basecó nitơ- pyrimidine hoặc purine(hình 3.24). (Phân tử có đường 5Cvà base, nhưng không có nhómphosphate được gọi là cácnucleoside). Trong DNA, đường5C là deoxyribose, khác với trongphân tử RNA đường là ribose cóthêm một phân tử oxy( xem hình3.14)Trong cả RNA và DNA, phầnkhung của đại phân tử đều chứa cácliên kết giữa đường và phosphate(đường- phosphate- đường-phosphate). Base được đính vàophân tử đường và lồi ra khỏichuỗi.(Hình 3.25) Các nucleotideđược gắn kết với nhau bởi liên kếtphosphodiester giữa đường của mộtnucleotide và phosphate kết cận (-diester để diễn tả hai liên kết cộnghoá trị được tạo bởi nhóm –OH vànhóm acid phosphate). Nhómphosphate lên kết với C3 của phântử đường với C3 của đường kế cậnHầu hết các phân tử RNA chỉ gồmmột mạch đơn. Còn DNA lạithường là mạch kép; nó bao gồmhai phần tử mạch đơn liên kết vớinhau bằng liên kết hydro nối giữahai base của hai mạch đơn. Phân tửDNA sợi đôi chạy theo hai chiềutrái ngược nhau. Ta có thể thấy ýnghĩa của điều này khi vẽ một dấumũi tên theo chiều nhóm phosphatetừ carbon 5’ đến carbon 3’ ribosekế tiếp. Nếu vẽ cả hai mạch đơn tasẽ thấy mũi tên sẽ đi theo haihướng trái ngược nhau (hình 3.25).Trật tự đối xứng này thích hợp chocác mạch kết hợp với nhau trongcấu trúc không gian.Sự đặc biệt của nucleic acid tậptrung vào trình tự nucleotideChỉ có bốn loại base- và bốn loạinucleotide- trong DNA. Các baseDNA là adenine(A) ), cytosine (C),guanine (G), and thymine (T). Chìakhóa để hiểu rõ cấu trúc và chứcnăng của nucleic acid chính là sựbắt cặp bổ sung của các phân tửbase. Trong mạch đôi DNA,adenine và thymine luôn luôn thànhmột đôi cũng như giữa cytosine vàguanine. Sự bắt cặp theo nguyêntắc bổ sung bởi ba yếu tố: vị trí củaliên kết hydro, cấu trúc hình họccủa liên kết đường và phosphate ,và kích thước phân tử của các cặpbase. Adenine và guamine đều làpurine, có cấu tạo vòng đôi.Thymine và cytosine đều làpyrimidine có cấu tạo vòng đơn. Sựbắt cặp của purine và pyrimidineđảm bảo tính ổn định và kiên cốtrong mạch đơn của phân tử DNARibonucleic acid cũng cấu tạo gồmbốn loại đơn phân khác nhau,nhưng các nucleotide có khác biệtso với DNA. Trong RNA,nucleotide là ribonucleotide. Chúngcấu thành bởi các ribose và thay vìthymine, RNA sử dụng base Uracil(U) (Bảng 3.3). Ba base còn lạigiống DNAMặt dù RNA thường là mạch đơn,sự bổ sung giữa các ribonucleotidevẫn có thể xảy ra. Những liên kếtnày giữ vai trò quan trọng trongviệc nhận biết hình dạng của mộtvài loại RNA và trong việc liên kếtgiữa các phân tử RNA trong suốtquá trình tổng hợp protein (Hình3.26). Khi trình tự của DNA đượcsao chép để tổng hợp RNA, sự bổsung của các base cũng xảy ra giữaribonucleotide và ribonucleotide. ỞRNA, guanine và cytosine bắtcặp(G-C), giống DNA, tuy nhiênadenine bắt cặp với uracil (A-U).Adenine trong phân tử RNA có thểbắt cặp với cả Uracil (với đoạnRNA khác) hoặc cả với thyminecủa DNADNA thuần tuý là một phân tửthông tin. Thông tin trong DNAđược mã hoá trong trình tự của cácbase mà nó mang- thông tin đượcmã hoá trong trình tự của TCAGkhác thông tin trong trình tựCCAG. Thông tin có thể được đọcmột cách chính xác và dễ dàng.Cấu trúc bậc ba của các DNA rấtgiống nhau như ta có thể tham khảotrong hình 3.27 Sự đa dạng củaDNA- sự khác nhau trong trình tựcủa các base- hoàn toàn là bản chất.Dọc theo các liên kết hydro, haimạch đơn của DNA bắt cặp vàxoắn lại tạo dạng xoắn kép. Khi sosánh với sự phức tạp và phong phúcủa cấu trúc bậc bốn của protein, sựđồng nhất này thật đáng ngạcnhiên. Nhưng chính sự khác nhaunày tạo nên tính đặc hiệu trongchức năng của hai nhóm đại phântử nàyNhờ vào sự khác nhau và riêng biệtmà các protein có thể nhận diện cácphân tử đích đặc hiệu. Sự đặc trưngtrong cấu trúc bậc bậc ba của mỗiprotein giúp các phân tử protein cóthể đính lên ít nhất một phần củaphân tử đích. Nói cách khác, sựphong phú trong cấu trúc của phântử mà protein đính vào đòi hỏi phảicó một sự phong phú tương ứngcủa cấu trúc protein. Ở DNA, thôngtin là trình tự base, ở protein thôngtin là cấu trúc ph ...