Nucleic acid và ứng dụng

Nucleic acid 

• Là đại phân tử sinh học chứa thông tin di truyền có trong tất cả các sinh vật.
• Là hợp chất đa phân (polymer) từ các đơn phân nucleotide.

 

Hai nucleic acid chính bao gồm DNA và RNA.

1. Deoxyribonucleic acid (DNA)

Mô tả cấu trúc của DNA

Cấu tạo từ các deoxyribonucleotide (4 loại: A, G, C, T).

Cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide xoắn phải, song song và ngược chiều.

Nitrogenous base của hai mạch polynucleotide liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng ba liên kết hydrogen.

Tìm hiểu chức năng của DNA

• DNA có chức năng lưu trữ thông tin di truyền: Thông tin di truyền được mã hoá bởi trình tự nucleotide. Các phân tử DNA khác nhau về số lượng, thành phần và trật tự sắp xếp các nucleotide → Tạo nên sự đa dạng của sinh vật.
• Phân tử DNA có chức năng bảo quản truyền đạt thông tin di truyền nhờ cấu trúc phân tử ổn định.
• DNA có chức năng truyền đạt thông tin di truyền: Từ thế hệ này sang thế hệ khác và từ thông tin di truyền thành tính trạng.

2. Gene

Trình bày khái niệm gene

Gene là đoạn trình tự nucleotide trên DNA mang thông tin di truyền mã hóa RNA hoặc chuỗi polypeptide.

Toàn bộ thông tin di truyền được mã hóa trong DNA tạo thành hệ gene.

Tìm hiểu một số ứng dụng phân tích DNA

Mỗi người có một hệ gene đặc trưng, từ đó ta có thể phân tích trình tự DNA và so sánh với dữ liệu DNA trong ngân hàng gene hoặc với mẫu DNA của các đối tương khác nhau.

Kết quả phân tích DNA được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, y học, pháp y và đời sống.

• Ứng dụng trong xác định tội phạm: So sánh trình tự DNA từ mẫu da, tóc, máu,... ở hiện trường với nạn nhân và nghi phạm.
• Ứng dụng trong xác định huyết thống: So sánh trình tự DNA của con với bố, mẹ.

3. Ribonucleic acid (RNA)

Cấu tạo từ các ribonucleotide (4 loại: A, G, C, U).

Cấu trúc một mạch đơn.

Tế bào có nhiều loại RNA mang chức năng khác nhau.

• mRNA - RNA thông tin: Mang thông tin quy định trình tự amino acid của chuỗi polypeptide (protein).

• tRNA - RNA vận chuyển: Vận chuyển amino acid đến ribosome tổng hợp chuỗi polypeptide. 

• rRNA - RNA ribosome: Kết hợp với protein cấu thành nên ribosome.

1. DNA là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là bốn loại nucleotide gồm: A, T, G, C.

2. DNA được cấu tạo bởi hai chuỗi polynucleotide liên kết với nhau theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng ba liên kết hydrogen).

3. DNA có chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.

4. Gene là một đoạn phân tử DNA, mang thông tin di truyền quy định một loại sản phẩm nhất định. Sản phẩm của gene là phân tử RNA hoặc chuỗi polypeptide thực hiện chức năng trong tế bào.

5. Dựa vào tính đặc trưng cá thể của hệ gene, người ta có thể tiến hành phân tích DNA nhằm ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như xác định huyết thống, truy tìm tội phạm,...

6. RNA là một đại phân tử sinh học được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là bốn loại nucleotide gồm: adenine, guanine, uracil và cytosine.

7. Có ba loại phân tử RNA chủ yếu là: mRNA, tRNA, rRNA. Trong đó, mRNA mang thông tin di truyền, tRNA vận chuyển amino acid đến ribosome, rRNA cấu tạo nên ribosome. Cả ba loại RNA đều tham gia vào quá trình tổng hợp protein.