Chúng tôi giải thích cấu trúc của DNA là gì, những loại nào tồn tại và cách nó được phát hiện. Ngoài ra, cấu trúc của RNA.
Cấu trúc của ADN như thế nào?
Cấu trúc phân tử của DNA (hay đơn giản là cấu trúc của DNA) là cách thức mà nó được cấu tạo về mặt sinh hóa, nghĩa là, nó là hình thức tổ chức cụ thể của chất đạm Y phân tử sinh học cấu thành phân tử DNA.
Để bắt đầu, hãy nhớ rằng DNA là từ viết tắt của DeoxyriboNucleic Acid. DNA là một mô hình sinh học nucleotide, có nghĩa là, một cấu trúc phân tử dài bao gồm các phân đoạn (nucleotide) được cấu tạo lần lượt từ đường (ribose) và một bazơ nitơ.
Các bazơ nitơ của DNA có thể thuộc bốn loại: adenin (A), cytosine (C), thymine (T) hoặc guanin (G), cùng với một nhóm phosphate. Trong trình tự của hợp chất này, tất cả các thông tin di truyền của một vật sống, cần thiết cho sự tổng hợp protein và di truyền sinh sản, nghĩa là, nếu không có DNA thì sẽ không có sự truyền các ký tự di truyền.
Trong chúng sinh sinh vật nhân sơ, DNA thường có dạng mạch thẳng và hình tròn. Nhưng trong sinh vật nhân chuẩn, cấu trúc của ADN có dạng chuỗi xoắn kép. Trong cả hai trường hợp, nó là một phân tử sinh học sợi kép, nghĩa là, bao gồm hai chuỗi dài được sắp xếp theo cách đối đầu (hướng về các hướng ngược nhau): các bazơ nitơ của chúng hướng vào nhau.
Giữa hai chuỗi này có các liên kết hydro giữ chúng lại với nhau và ở dạng chuỗi xoắn kép. Theo truyền thống, có ba cấp độ của cấu trúc này:
- Cấu trúc chính. Nó bao gồm trình tự các nucleotide liên kết, mà trình tự cụ thể và đúng giờ mã hóa Thông tin di truyền của mọi cá nhân tồn tại.
- Cấu trúc thứ cấp. Chuỗi xoắn kép nói trên của các chuỗi bổ sung, trong đó các bazơ nitơ được nối với nhau theo một trật tự nghiêm ngặt: adenin với thymine và cytosine với guanin. Cấu trúc này thay đổi tùy thuộc vào loại DNA.
- Cấu trúc đại học. Nó đề cập đến cách DNA được lưu trữ trong các cấu trúc được gọi là nhiễm sắc thể, bên trong tủ. Các phân tử này phải được gấp lại và sắp xếp trong một không gian hữu hạn, vì vậy trong trường hợp sinh vật nhân sơ, chúng thường làm như vậy ở dạng siêu xoắn, trong khi ở sinh vật nhân thực, sự nén phức tạp hơn được thực hiện, do kích thước lớn hơn của DNA, đòi hỏi sự can thiệp của các protein khác.
- Cấu trúc bậc bốn. Nó đề cập đến chất nhiễm sắc có trong nhân của tế bào nhân thực, từ đó nhiễm sắc thể được hình thành trong quá trình phân chia tế bào.
Nó có thể phục vụ bạn:Vi trùng học
Khám phá cấu trúc của DNA
James Watson (trái) và Francis Crick (phải)
Hình dạng phân tử cụ thể của DNA được phát hiện vào năm 1950, mặc dù thực tế là sự tồn tại của loại hợp chất sinh học này đã được biết đến từ năm 1869. Khám phá ra nó chủ yếu do các nhà khoa học James Watson, Hoa Kỳ và Francis Crick, từ người Anh, người đã đề xuất mô hình chuỗi xoắn kép về cấu trúc của DNA.
Tuy nhiên, họ không phải là những người duy nhất điều tra chủ đề này. Trên thực tế, công trình nghiên cứu của ông dựa trên thông tin do Rosalind Franklin người Anh, một chuyên gia về tinh thể học tia X thu được trước đó để xác định cấu trúc của phân tử.
Nhờ hình ảnh đặc biệt sắc nét mà Franklin đã thu được bằng cách sử dụng kĩ thuật (Bức ảnh 51 nổi tiếng), Watson và Crick đã có thể suy luận và xây dựng mô hình ba chiều cho DNA.
Các loại DNA
Bằng cách nghiên cứu cấu trúc của nó, nghĩa là, cấu trúc ba chiều cụ thể của nó, có thể xác định ba loại DNA được quan sát thấy trong cơ thể sống, đó là:
- DNA-B. Đây là loại DNA phong phú nhất trong sinh vật sống và là cái duy nhất tuân theo mô hình xoắn kép do Watson và Crick đề xuất. Cấu trúc của nó là đều đặn, vì mỗi cặp đế có cùng kích thước, mặc dù để lại các rãnh (lớn hơn và nhỏ hơn liên tiếp) với sự thay đổi 35 ° so với trước đó, để cho phép tiếp cận các bazơ nitơ từ bên ngoài.
- DNA-A. Loại DNA này xuất hiện trong điều kiện khan hiếm độ ẩm và ít hơn nhiệt độ, giống như trong nhiều phòng thí nghiệm. Nó thể hiện, giống như B, các rãnh lặp lại mặc dù có tỷ lệ khác nhau (rộng hơn và nông hơn đối với rãnh nhỏ), ngoài cấu trúc mở hơn, với các gốc nitơ càng xa trục của chuỗi xoắn kép, nghiêng nhiều hơn so với chiều ngang và đối xứng hơn ở trung tâm.
- DNA Z. Nó khác với những chuỗi trước ở chỗ nó là một chuỗi xoắn kép quay trái (thuận tay trái) trong một bộ xương ngoằn ngoèo, và nó phổ biến ở các chuỗi DNA xen kẽ purine và pyrimidine (GCGCGC), vì vậy nó đòi hỏi sự tập trung của các cation. lớn hơn B-DNA. Nó là một chuỗi xoắn kép hẹp hơn và dài hơn những cái trước.
Cấu trúc RNA
Không giống như DNA, RNA (Ribonucleic Acid) thường không xuất hiện dưới dạng chuỗi xoắn kép. Đúng hơn, cấu trúc của RNA là một chuỗi nucleotide đơn, sợi đơn. Các bazơ nitơ của nó giống với các bazơ của DNA, ngoại trừ trường hợp thymine (T), được thay thế trong RNA bằng uracil (U).
Các nucleotide này liên kết với nhau bằng liên kết photphodiester. Đôi khi chúng có thể tạo ra các nếp gấp trong chuỗi RNA khi chúng hút nhau, do đó hình thành một số loại vòng, xoắn hoặc kẹp tóc trong các vùng ngắn.