Nội dung

Phân loại acid nucleic 1. Cơ sở phân loại acid nucleic Dựa vào sự có mặt của đường ribose và desoxyribose mà người ta chia acid nucleic ra làm hai lớp. - Acid ribonucleic (ARN) - Acid desoxyribonucleic (ADN) Khi nghiên cứu về hai lớp ARN và ADN người ta thấy chúng có một số điểm khác biệt như sau: ARN ADN - Chủ yếu ở tế bào - Chủ yếu ở nhân tế chất bào - Trọng lượng - Trọng lượng phân phân tử 2 - 3.104 - tử: 1 - 2.106 8 - cấu 6 tạo Chuỗi kép - cấu tạo Chuỗi - Chứa các gốc kiềm đơn - Chứa các gốc - Adenin (A) Guanin kiềm Adenin (A) (G) Cytosin (C) Thi Guanin (G) Cytosin min (T) (C) Uracin (U) - Đường - Đường: Ribose Desoxyribose - Chức năng sinh - Chức năng sinh học: trực tiếp tham học: mang bản mật gia quá trình tổng mã di truyền. hợp protein 2. Tên gọs ARN, ADN và liên kết hoá học Thành phần hoá học của ARN và ADN Acid nucleic là chất trùng hợp của mononucleotid. Phân tử chứa từ 250 350 nucleotid, có loại chứa tới hàng chục vạn mononucleotid. Các mononucleotid nối với nhau qua mạch liên kết este giữa hydroxyl của carbon thứ 3 của đường pentose với acid phosphoric của mononuleotid bên cạnh. Acid nucleic đóng vai trò trong di truyền của động và thực vật, nó đóng vai trò chủ chốt trong việc sinh tổng hợp protein. Sau đây chúng ta sẽ đi sâu nghiên cứu từng loại acid nucleic 3. Acid desoxyribonucleic (ADN) Dựa vào số liệu nghiên cứu hiện tượng nhiễu xạ tia Rơn-ghen và những số liệu hoá lý khác người ta đi đến kết luận rằng ARN chỉ có cấu trúc chuỗi đơn, còn ADN có cấu trúc chuỗi kép (tức là do hai chuỗi polynuleotid kết hợp với nhau theo kiểu xoắn thừng). 3.1. Quy luật bổ sung gốc kiềm (qui luật Chagaff) Khi phân tích định tính và định lượng ADN, Chagaff và các cộng sự của ông đã rút ra được kết luận sau: - Hàm lượng tính theo một của Adenin bằng Thi min và Guanin bằng Cytosin. - Từ nhận xét (l) và (2) rút ra: tổng số gốc kiềm purin bằng tổng số gốc kiềm pyrimidin. A + G =T+C Về mặt hoá học: hàm lượng nhóm 6 quan bằng hàm lượng nhóm 6 - xe ton. Từ ba kết luận trên đây Chagaff đã rút ra được qui luật bổ sung gốc kiềm như sau: Trong điều kiện sinh lý bình thường, hai chuỗi nucleotid khi tạo ra xoắn kép sẽ lược ổn định quanh nhau bằng các lực liên kết thông qua các bazơ. - Trong quá trình liên kết các bazơ của hai chuỗi đối diện thì một chuỗi sẽ góp bazơ phun, chuỗi kia sẽ góp bazơ pyrimidin, các bazơ liên kết với nhau bằng liên kết pydrogen, xuất hiện giữa một số vị trí nhất định ở hai bazơ đối xứng, đó là vị trí: Nl của phần với Nl của pyrimidin C2 của phần với C2 của pyrimidin C6 của phần với C6 của pyriưúdin - Liên kết hydrogen muốn xuất hiện phải thoả mãn hai điều kiện: + Có một nguyên tử hydro mang điện tích (+) nằm giữa hai nguyên tử mang điện tích (-). + Khoảng cách giữa các nguyên tử mang điện tích (-) nằm trong khoảng 2 - 4 A0. Tức là liên kết hydrogen chỉ có thể xuất hiện giữa các cặp bazơ chọn lọc đối xứng: Adenin với Thi min ; Guanin với Cvtosin 3.2. Mô hình xoắn ADN Dựa trên các kết quả nghiên cứu cho phép Crick và Watson đề ra cấu tạo mô hình xoắn ADN vào năm 1953. Mô hình này đã được kiểm tra lại trên cơ sở những thí nghiệm về tia Rơn-ghen tinh vi hơn bởi Willkins và cộng sự của ông. Chính vì có những đóng góp đó nên Crick, Watson và Wilkins đã được giải thưởng Nobel 1962. Theo Crick và Watson thì ADN gồm hai dây polynucleotid với cực trái dấu nhau cuộn xoắn với nhau xung quanh cùng một trục và tạo thành vòng xoắn đôi. Các bazơ nằm trong vòng xoắn thành từng cặp: pyrimidin trên một dây và phần trên dây đối xứng và ngược lại. Chỉ một số cặp bazơ nhất định phù hợp: A đi với T; G đi với C (liên kết hydrogen). - Mỗi vòng xoắn dài 34 A0 chứa 10 cặp gốc kiềm - Độ dài một cặp gốc kiềm là 3,4 A0. - Bán kính vòng xoắn 10A0 - Khoảng cách giữa hai gốc kiềm đối xứng là 3A0 3.3. Vai trò sinh học của ADN Ngày nay trong sinh học, đặc biệt là trong sinh hoá học và vi sinh học, người ta đã thu được nhiều tài liệu chứng tỏ rằng ADN là cơ sở cấu trúc của nhiễm sắc thể mang tính thông tin di truyền. Người ta thấy ADN trong tế bào thân lớn gấp đôi ADN tế bào mầm. Thứ tự sắp xếp của 4 gốc kiềm trên polynucleotid có tác dụng như mật mã di truyền. Khi cần tái tạo, một dây nucleotid, dây xoắn đôi tách ra, liên kết hydro bị đứt, mỗi dây nguyên thuỷ được dùng như một khuôn mẫu để tổng hợp dây mới theo qui luật bổ sung gốc kiềm