̀ ƯƠ ̣ ̣ ̣ TR ́ ̀ NG ĐAI HOC BACH KHOA HA NÔI
̃ ́ ̣ ̣ ̣ VIÊN KY THUÂT HOA HOC
Ạ ƯƠ
Ậ
Ể
Ọ TI U LU N MÔN H C: HÓA SINH Đ I C
NG
Ề
Ể
Ề
Đ TÀI:
TÌM HI U V AXIT NUCLEIC
ả ướ ị ươ ẫ Gi ng viên h ng d n: TS. Giang Th Ph ng Ly
ươ ễ ự ệ Nguy n Thu H ng20181031 Sinh viên th c hi n:
ỳ ễ Nguy n Đoàn Qu nh Vân20181038
ạ L i Hoài An20181021
ả ạ Ph m Long H i20181026
ễ ế ạ Nguy n Ti n Đ t20181024
1
ộ HàN i, 5/2021
Ụ
Ụ
M C L C
Ụ Ả Ả Ể DANH M C B NG BI U VÀ HÌNH NH
2
3
DANH SÁCH PHÂN CÔNG
STT
Họvàtên
MSSV
Côngviệc
20181031
1
Nguyễn Thu Hương (Nhómtrưởng)
NguyễnTiếnĐạt
20181024
Phụtráchchung, phụtráchphần I, tổnghợpvàchỉnhsửabản word, powerpoint. Phụtráchphần ADN
2
Phạm Long Hải
20181026
Phụtráchphần ARN
3
LạiHoài An
20181021
PhụtráchphầnIII
4
NguyễnĐoànQuỳnhVân
20181038
PhụtráchphầnIV, chỉnhsửabản word.
5
4
M Đ UỞ Ầ
ữ ứ ế
ằ tin thông
ệ hóah cọ di n ra ễ qua ấ , ổ ự traođ ich t
ữ ủ ế ỷ 20,
ệ ả ủ ự ố
ự ủ ọ ờ ố ự ậ ọ , y ừ th cv th c
ề ithíchcácquátrìnhc as s ng, tc cáclĩnhv cc a khoa h cđ is ngt ứ ề ọ đ ucóthamgiavàonghiênc uhóasinh.
ọ ế ứ ớ ộ ộ ố ầ
ộ ọ ơ ả Nólàm tmônh cc b ntrong
ớ ổ ễ ấ ễ ra ử hay di ọ , sinhh cphânt ọ . ệ khoa và côngngh sinhh c ơ ể ố , ủ c th s ng
ư ơ ế t bàoh c ơ trongcácc quanc a ơ ể ố ổ ihi urõc ch cũngnh cácthayđ itrongc th s ng.
ầ ườ ể ể ế
ơ ể ố ể ơ nucleic, nucleic axit
ấ ả ả ế t.
ậ
ạ ố
ẽ ươ ứ ư ạ cc asinhv tcũngnh kíchth
cc angôinhàmàlo iaxitnàys t ể ộ ữ ắ ỏ ớ
nucleic ợ ư ộ ắ ấ ạ ậ ỡ ớ ề ậ ệ ạ ướ ủ ạ ể ỹ ế ừ ỏ ấ ớ ạ ượ ta ả ố cthànhqu t
ộ ơ ể ố ỏ ạ ấ tnh t. chúng ta
ậ ể ầ
ấ ầ ế ủ ậ ọ ầ tc aaxit
ọ
ắ ề ơ ể ố ả ắ ta
nucleic ể ề ơ ể ngànhh ctìmhi uv c th , ữ iđápnh ngth cm cv c th s ng, ứ ề ứ ự ệ gi ế
ể ể ậ ẽ ể
ả ợ nucleic vàcácht ngh p, Giúpchúng phângi ầ i.
ứ ỗ ợ ọ ậ ố ộ ạ ươ ề ấ Hóasinh làmôn khoa h cọ nghiênc uđ nnh ngc utrúcvàquátrình trongc thơ ể sinhv tậ . B ngcáchki msoátlu ngthông ồ ể ả ủ ọ ượ cáctínhi usinhhóavàdòngch yc anăngl nghóah cthông qua s ộ ố . ự ứ ạ ủ cu cs ng cácquátrìnhsinhhóalàmtăngs ph ct pc a ậ ỷ ố Trongnh ngth pk cu icùngc ath k hóasinhđãthànhcôngtrongvi cgi ư ấ ả ờ ầ ứ ế đ nm cmàbâygi h unh t h cọ , t iớ di truy nh c ữ hóah cọ và sinhh cọ , ộ ộ Đâylàm tb môngiaothoagi a ự vàlĩnhv cnghiênc ucóm ts ph ntrùngv ib môn ề ọ . y truy nh c ữ ế V inh ngdi nbi ntraođ ich tdi n ọ mônh cnàygiúp con ng ộ ấ ạ ủ M tthànhph nkhôngth thi utrongc ut oc acácc th s ngchínhlàaxit ậ ế ọ v yaxit làgìmàquantr ngth ? Hi uđ ngi n, ậ ấ ổ ứ ơ ể ố chínhlàv tch tt ngh pnênt tc cáchìnhth cc th s ngđãbi ấ ố ọ Nóđóngvaitrògi ngnh m tm txíchquantr nghìnhthànhnêncácsinhv ttrêntráiđ t, ậ ư ộ gi ngnh m tviêng chc ut onênngôinhàv y, ướ ủ tùyvàokíchth ng n gv icácviêng chcókíchc l nnh khácnhau. Đ m tngôinhàthêmv ngch c, chúng ta ầ c ntìmhi uk càngv v tli uchúng dùng, quantâmđ nt ngviêng chnh nh tm iđ tđ V yđ cóm tc th s ngluônkh em nh, ể ừ ữ ỏ ấ cũngc nquantâmtìmhi ut nh ngthànhph nnh nh t. ự ầ Nh nth yt mquantr ngvàs c nthi ể ố ớ ệ đ iv ivi cnghiênc uvàpháttri nngànhhóasinh, giúpchúng ổ ợ nhómchúngemđãth chi ntìmhi uvàt ngh pki nth cv axit nucleic. ạ ấ ơ ề Bàiti ulu ns giúpchúng ta hi urõh nv axit nucleic: thànhph n, c utrúc, phânlo i, ủ ừ ổ vaitròc at ngaxit ta ế tb mônHoásinhđ ic cónhi uki nth ch tr h ct pt ng.
5
Ổ I. T NG QUAN
ượ ế ấ ượ ọ 1.1.Axit nucleic làgì? ầ ầ Axit nucleic l nđ utiênđ ctìmth ytrongnhânt bào, nênđ cg ilàaxitnhân.
ọ
ừ ứ ọ ế ử ệ ự ệ ở ề Axit nucleic làcácphânt sinhh cch athông tin di truy n, do hay chìnhthànht cácnucleotit, hi ndi ntrongm it bào, ạ d ngt
ượ ế ợ ớ ượ ọ chúngđ ạ d ngk th pv i protein đ cg ilà nucleoprotein.
ồ ợ g mcách pch tđ iphânt
Axit ấ nucleic ọ ẩ ợ ổ ấ ạ ưở ử , ngvàpháttr
ậ thamgiavàoquátrìnht ngh plêncácch tquantr ngthúcđ yquátrìnhsinhtr ể ủ i nc asinhv t.
ế
ế ợ ủ ế ở ạ ượ ọ ớ Axit nucleic g mồ axitdioxyribonucleic (ADN) vàaxit ribonucleic (ARN), chi m 5 10% tr ng l d ng k t h p v i protein. ng khô c a t bào và [1]
ầ ủ ic
ồ ố
ơ 1.2.Thànhph nc aaxitnucle Thànhph nhóah cc aaxit nucleic g mcácnguyênt C, H, O, N, P. Trongaxit nucleic và 10% Photpho. tinhkhi ọ ủ ầ ả ế ứ tch akho ng 15% Nit
ầ ấ ạ ơ ồ ướ D iđâylàs đ thànhph nc ut onênaxit nucleic (Hình 1.1):
ầ ủ ơ ồ Hình 1. . S đ thànhph nc aaxit nucleic
ạ 1.2.1. Axit photphoric (H3PO4) T o nên tính axit cho axit nucleic
ế ở ạ ế ở ạ ệ Ký hi u: P n u ế ợ tr ng thái k t h p, Pvc n u tr ng thái t ự [1] do
6
ủ ấ Hình 1. . C utrúcc aaxitphotphoric
ế ợ ể ớ Axit phophoric k t h p v i nucleozit đ hình thành nucleotit (Hình 2).
ủ ộ ấ Hình 1. . C utrúcc am tnucleotit
ườ
ườ ạ
ữ ể ệ
ở ng h p axit deoxyribonucleic là Ddeoxyribozo, chúng
ở ạ ạ 1.2.2. Đ ng pentozo ộ Đ ng pentozo năm cacbon có hai lo i là deoxyribozo và ribozo. Đây cũng là m t ặ t ADN và ARN. Pentozo trong axit ribonucleic là D trong nh ng đ c đi m phân bi ườ ribozo, trong tr trong axit ướ ạ nucleic d ợ i d ng furanozo. Pentoz ạ o có d ng m ch vòng và d ng .β
7
ạ Hình 1. .D( –) ribofuranoza (d ng )β
ạ Hình 1. . D( – ) 2 – deoxyribofuranozo (d ng )β
ạ ộ 1.2.3. Baz nitơ ơ ơ ấ Các baz th y trong axit nucleic thu c hai lo i nhân: pyrimidin và purin.
ơ ồ ể ư ị ơ 1.2.3.1. Baz pyrimidin S đ bi u th nhân pyrimidin nh sau:
8
Hình 1. . Nhânpyrimidin
ồ Pyrimidin g m: xitozin, uraxin và timin.
ơ Hình 1. . Cácbaz pyrimidin
ế ướ ạ ặ c vi ư i d ng lactam (CO) nh trên (Hình 5) ho c d t d ướ i
ể ượ ơ Các baz có th đ ạ . d ng lactim ( C OH)
ầ ườ ứ ượ ề ấ ẫ G n đây, ng i ta đã nghiên c u đ c nhi u d n xu t khác nh : ư [2]
ừ ự ậ 5 metyl xitozin (t th c v t)
ừ ự 5hydroxy metyl xitozin (t ẩ th c khu n bào Coli)
ừ ộ ạ ặ ệ ữ m t lo i ARN đ c bi t gi ậ vai trò v n
t)
ể 5 ribozil uraxin (pseudo uridin) t chuy n axit amin (ARN
9
ủ ấ ẫ ơ Hình 1. . Các d n xu t khác c a baz pyrimidin
ơ
ộ ệ ố ồ ị ắ 1.2.3.2. Baz purin Nhân purin là m t h th ng d vòng g m nhân p ớ yrimidin g n v i nhân imidazol.
Hình 1. . Nhân purin
ơ ườ ặ ấ ả ọ ng g p trong t t c m i axit nucleic là: Adenin và
Hai baz có nhân purin th Guanin.
ơ Hình 1. . Các baz purin
ữ ơ ướ ấ ớ
ố ế ủ ư ụ ơ ị , adenin b kh
ử ể ể ị ữ ơ c và cho v i axit vô c và axit h u c nh ng Adenin và guanin r t ít tan trong n ử ướ mu i k t tinh (nh picrat) không tan. D i tác d ng c a axit nit amin chuy n thành hipoxantin, còn guanin b kh amin chuy n thành xantin. Trong
10
ẩ ả
ủ ượ
ớ ỏ ướ ể ặ
ả ứ ủ ụ i tác d ng c a NH
ấ ố ơ ể c th , axit urin (2,6,8 trioxipurin) là s n ph m cu i cùng c a quá trình oxy hóa ấ ớ ẫ c đun nóng v i axit d n xu t purin. Cùng v i guanin và xantin, axit uric, sau khi đ ặ ậ ạ i tác nitric đ m đ c và cô l i cho c n màu vàng chanh, chuy n thành màu đ d ụ ặ ướ ủ d ng c a NaOH và màu tím d 4OH (ph n ng murecxit đ c ệ ủ ẫ hi u c a d n xu t aloxan). [2]
ự ữ ể ổ ơ Hình 1. . S chuy n đ i gi a các baz nhân purin
ấ ủ ữ ủ ầ ẫ ọ Ba d n xu t c a xantin là nh ng thành ph n quan tr ng c a cafe, chè và cacao.
Cafein, 1,3,7 trimetylxantin trong cafe
Theophilin, 1,3 dimetylxantin trong chè
Theobromin, 3,7 dimetylxantin trong cacao.
ơ ề ả ơ ể ừ ạ d ng lactam sang
Baz purin cũng nh baz pyrimidin đ u có kh năng chuy n t ạ d ng lactim và ng ư ượ ạ c l i.
11
ự ữ ủ ể ạ ổ Hình 1. . S chuy n đ i gi a hai d ng c a guanin
ộ
ủ ộ
ự ế ợ ớ ự ạ ớ ắ ộ ườ c. N ơ ủ ằ ng pentozo b ng liên k t 1 c a baz pyrimidin hay N ế ủ ế glycozit 9 c aủ ơ ố ừ 1 đ n 9, C c a pentozo
ố ừ 1.2.4. Nucleozit (nucleoside) ơ ữ Nucleozit là s k t h p gi a m t baz và m t đ (glycoside) v i s lo i ra m t phân t ơ baz purin g n v i C ế 1’ đ n 5’). đánh s t ử ướ n 1’ c a pentozo (C c a baz đánh s t ủ [2]
ằ
ậ ằ Nucleozit có nhân pyrimidin mang tên t n cùng b ng idin. Nucleozit có nhân purin mang tên t n cùng b ng ậ ả ozin (b ng 1.1).
ả ọ ủ B ng 1.1. Têng ic acácnucleozit
Bazơ
Nucleozit
Xitozin
Xitidin
Uraxin
Uridin
Timin
Timidin
Adenin
Adenizin
Guanin
Guanozin
Hipoxantin
Inozin
12
ộ ố Hình 1. . M t s nucleozit
1.2.5. Nucleotit
ị ơ ở ủ ượ ạ c t o thành khi
ứ ủ ượ ở ề c este hóa b i axit photphoric. Nhi u
v i nhau thành polynucleotit (hay axit
ượ ụ ớ ct othànhkhiaxitphotphoricđ
cestehóavàonhóm hydroxyl ầ ủ ượ Tên các nucleotit, thành ph n c a axit nucleic đ c tóm
ả ơ Mononucleotit là đ n v c s c a axit nucleic. Mononucleotit đ ch c ancol c a ribozo trong nucleozit đ ư mononucleotit ng ng t ượ ạ nucleic).Nucleotitđ ủ c anucleozit (nucleoside). ắ ở ả t t b ng sau đây (B ng 1.2):
13
ả ọ B ng 1.2. Têng icácMononucleotit
Bazơ
Ribonucleotit
Deoxyribonucleotit
A
Adenosin monophotphat (AMP)
Deoxyadenosinmonophotphat (dAMP)
G
Guanosin monophotphat (GMP)
Deoxyguanosinmonophotphat (dGMP)
C
Cytidin monophotphat (CMP)
Deoxycytidinmonophotphat (dCMP)
U
Uridin monophotphat (UMP)
T
Deoxytiminmonophotphat (dTMP)
ấ
ế ở
ở
ố ạ ố ố rit (phosphodiester) 3’ – 5’ nucleic). (axit ố ườ ngpentozovàg c (P) ct othànhb icácđ ơ ủ phân b quanh khung ngs ngc apolynucleotit, cácg cbaz
ơ ấ ủ xit nucleic 1.3. C utrúcs c pc a a Cácmononucleotit n iố v inhaub iliênk tphotpho ớ ỗ ạ t othànhchu ipolynucleotit ượ ạ Khungpolynucleotitđ ươ ố ớ n iv inhaut othànhx này.
ấ ủ ậ
1.3.1. C u trúc b c I c a axit nucleic (cid:0) Đ nh nghĩa: ị
ỗ ủ ự ế ạ ỗ
Là s liên k t thành chu i c a các nucleotit t o thành chu i polynucleotit.
ể
(cid:0) Đ c đi m: ặ
ế ớ ố ướ ữ ủ ế 3’ c a nucleotit tr ớ c v i C
ắ ế ằ Các nucleotit liên k t v i nhau b ng liên k t photphorit 3’,5’, nghĩa là hai 5’ c aủ ố nucleotit g n thông qua g c photphat n i gi a C nucleotit ti p theo. [3]
ỗ ượ ạ ở ự ố ầ ượ ườ ườ Chu i đ c t o ra b i s n i l n l t photphatđ ng–photphatđ ng...
ơ ắ ớ ườ ố ư ạ ằ Các g c baz g n v i đ ng nh ng n m ra bên c nh.
ở ầ ỗ ự ố đ u chu i mang nhóm 5’photphat t do, nucleotit cu i có nhóm 3’
Nucleotit do.ự OH t
ấ ủ
ậ 1.3.2. C u trúc b c II c a axit nucleic (cid:0) Đ nh nghĩa ị
ự ắ ạ ớ ủ ạ ấ ậ ủ C u trúc b c II c a ADN là s xo n l i v i nhau c ahai m ch polynucleotit.
14
ậ ấ ủ ọ
ắ ạ ớ ơ ổ ạ ượ ư ộ ố i v i nhau c a m t s đo n d c theo ế ạ c liên k t
ủ ự C u trúc b c II c a ARN là s xo n l ế ỗ chu i polynucleotit (n u nh có các baz b sung cho nhau t o đ hydro).[3]
(cid:0) ậ Các quy lu t Chargaff ủ c a ADN
ơ ổ ơ
ổ Trong ADN, ∑A=∑T, ∑G=∑C (t ng baz purin = t ng baz pyrimidin: ∑A+∑G=∑T+∑C).
ỷ ệ ứ ề ổ ố
ơ (A+T)/(G+C) thay đ i theo gi ng loài (có loài ADN ch a nhi u A+T h n, ứ ề ơ T l có loài ch a nhi u G+C h n).
ơ ủ ố ổ ị
ẫ ế ư ổ ổ ng t
ngu n l y m u t ưỡ ườ ị ả ầ Trong m t ộ sốgi ng loài, thành ph n baz c a ADN n đ nh, không b nh ưở ứ ừ bào (các mô nh nhau); không thay đ i theo tu i, m c h ố ộ ng s ng,... đ dinh d ồ ấ ng, môi tr
ủ
ứ ả ồ ề ậ ổ ợ 1.4. Ch c năng c a axit nucleic B o t n m t mã thông tin di truy n. Tham gia quá trình sinh t ng h p protein.
ả ề ứ
ố ượ cl utr trongphânt
ề ạ ADN ự ướ ạ id ngs l
ầ ệ d Trìnht cácnucleotittrên ỗ
ự ế ậ
ị
truy ntrên ADN đ
ử ử
ề ượ ề ừ ế ượ ế ADN đ uđ ctruy nt
ề ủ ượ ả ử ế ờ ự ề ừ ctruy nt
ị 1.4.1. Axit deoxyribonucleic (ADN) ả ADN cóch cnăngmang, b oqu nvàtruy nđ tthông tin di truy n. thông tin di ề ượ ư ữ ử truy nđ ng, ậ ự ADN thànhph nvàtr tt cácnucleotit. ụ làmnhi mv mãhóachotrìnht cácaxit amin trongchu ipolypeptit (protein). Các ặ ể ủ ơ ể ị ậ ạ ấ ạ protein l ic ut onêncáct bàovà do v yquyđ nhcácđ cđi mc ac th sinhv t. ể ậ ặ ể ủ ơ ể ấ ả ư ậ tc cácđ cđi mc ac th sinhv t. Nh v y, cácthông tin trên ADN cóth quyđ nht ặ ẽ ấ ả ề ả cb oqu nch tch . T tc cácthông tin di ữ ữ Nh ngsaisóttrênphânt ccácemzyms asaitrongt bàos ach a. Thông ề t bàonày sang t bàokhácnh s nhânđôi ADN tin di truy ntrên ADN đ ượ trongquátrìnhphânbào. Thông tin di truy nc a ADN cònđ ADN sang ARN sang protein thông qua cácquátrìnhphiênmãvàd chmã.
ngcót 3 ARN làmARN, tARNvàrARN.
ỗ ạ ạ ự ệ ấ ả tc ộ ứ ạ lo i ấ ị 1.4.2. Axit ribonucleic (ARN) ườ ế Trongt bàoth M ilo il ith chi nm tch cnăngnh tđ nh.
ề ề ừ ADN
ư ộ ượ ợ mARNlà ARN thông tin, làmnhi mv truy nthông tin di truy nt ớ t ệ ụ ẫ ể ổ cdùngnh m tkhuônm uđ t ngh p protein. iriboxomvàđ
ấ ạ ơ ổ ớ ợ rARNlà ARN riboxom, cùngv i protein c ut onênriboxom, n it ngh p protein.
ậ ARN v nchuy n, ậ cóch cnăngv nchuy ncácaxit
ể ị ướ ạ ể ự id ngtrìnht nucleotittrênphânt amin ử
ử ứ tARNlà ự ế ị ế đ nriboxomvàtr cti pd chmã, d chthông tin d ự ADN thànhtrìnht axit amin trongphânt protein.
15
ấ 1.5. Tính ch t chung
ấ ậ 1.5.1. Tính ch t v t lý
(cid:0) ắ ườ ồ ầ Tính l ng tr m trong môi tr ấ ng đ ng nh t
ữ ử ỹ ứ t đ nghiên c u các phân t
ậ ầ ọ ượ ọ có tr ng l ệ ố ắ ươ ươ
ế ể ự ng pháp quan sát tr ng l c: ph ắ ư ườ ầ ầ ồ ộ M t trong nh ng k thu t c n thi cao là ph ặ tr m, đ c tr ng cho tính l ng tr m trong môi tr ng ng pháp siêu li tâm. S là h s l ng ấ ủ ng đ ng nh t c a axit nucleic.
ươ ấ ẫ ộ ng pháp thích h p nh t là so sánh m t ch t không bi
ầ ươ ộ ư ế ố ợ ấ ị ố ự và tr s s đã bi ẩ ế ớ t v i m t m u chu n ấ ệ t nh t ng t
ề ữ t trong nh ng đi u ki n nh nhau, t ẩ ư ộ ố ẫ ộ ố ệ Ph có thành ph n t ư là trong cùng m t ng. Hi n nay, đã có m t s m u chu n l u hành nh :
ể ế ấ ừ t xu t t gan, lovua hay E.Coli (s = 4,5S), hai ARN s ở
ARN v n chuy n chi ậ
ượ ẩ riboxom E.Coli (s = 16S và s = 23S) đ c làm chu n cho axit ribonucleic.
ể ượ ẩ ố ồ ề ở
ADN ngu n g c th c bào khu n hay T 17 có th đ
ượ ự ẩ nhiên v i tr s s = 33,6 và 32,5S đã đ ế ễ c đi u ch d dàng ẫ c dùng làm m u chu n cho
ự ớ ị ố ạ d ng t axit deoxyribonucleic.[2]
ộ ộ
(cid:0) Đ quánh (đ nh t) ớ
ủ ủ
ị ộ ộ ỉ ố ượ ở ị , có m t đ quánh khá cao. Ch s quánh gi ấ ố ứ ướ ớ c l n và tính b t đ i x ng c a phân ớ ạ ŋ) đ c xác đ nh b i công i h n (
Các dung d ch ADN nguyên th y, do kích th ử t th c:ứ
[ŋ] =
ộ ấ ồ ớ ử V i C là n ng đ ch t cao phân t (g/ml)
ủ ộ ị ŋ là đ quánh c a dung d ch
ủ ộ . ŋ0 là đ quánh c a dung môi
ố ễ
ỷ ố ờ ớ
ở ể ế ạ ươ ngđ id dàngvàt s th igian ự ế ŋ/ ŋ0. Nóichung, cách pch tcaophânt càngl n bao nhiêu, ấ ợ ŋ) c a ADN, đo
ủ ộ ề ượ ệ ổ ọ ộ Ngày nay, máyđođ quánhcóth ch t ot t/t0chotr cti p ấ ộ đ quánhc achúngcàngcaob ynhiêu. Tr s th cnghi m ( cùngm tđi uki n, thayđ itheotr ngl ử ệ ị ố ự ủ ử ư ngphânt nh sau:[2]
M = 1,2 ŋ = 300 dl/g
M = 3 ŋ = 105 dl/g
M = 7,5 ŋ = 69 dl/g
M = 7 ŋ = 5,4 dl/g
(cid:0) ấ ọ Tínhch tquangh c
ấ ị cbi uth qua
ổ ấ ụ ấ ợ ọ ủ ượ ể Tínhch tquangh cc aaxit nucleic đ ủ ph h pth khácaoc acách pch tnucleotit.
16
ấ ả ấ ị ộ ấ tc cácpolynucleoititcóm tc utrúcnh tđ nhvàđ cbi ặ ệ t
ự ấ so
ự ế ụ ở ầ ủ ố t ngs ánhsángh pth b icácthànhph nc anucleotit. Sau
ấ ọ ủ ế ậ ề Tính uư s c (hyp ắ erchromise): t ụ ADN kémh pth ánhsángc ctímtrênth ct ừ ổ ớ v ilýthuy ttínht đâylàquylu tchungv tínhquangh cc apolynucleotit:[2]
ấ ể ấ ả ầ ơ ề ệ ố ắ ấ , đ u có h s t ố t (P) r t gi ng nhau ở
1. T tc ADN b tk thànhph nbaz
260nm (6,600 – 6,800).
ự ế ụ ộ ượ ng A + T. Ví
2. Tính u s c (hyperchromisme) ph thu c tr c ti p vào l
ự ư ắ ụ d trong ADN t nhiên dA : dT, (P) = 6,650 dG : dX, (P) = 7,000.
ư ắ ủ ủ ắ ơ ớ ơ ớ
3. Tính u s c c a ADN l n h n ARN, c a ADN xo n đôi l n h n ADN
ộ m t dây.
ị ế ồ
4. Ngay nh ng polyme không có c u trúc (ADN b bi n tính, polyme đ ng
ữ ộ ề ấ ư ắ ẳ đ ng m t dây) đ u có tính u s c cao.
(cid:0) ọ ộ ọ Tính quay quang h c và đ phân tán quang h c
ế ọ ươ ộ ng đ i m nh. Đ quay
có tính quay quang h c t ng kí hi u [ ]α ệ ườ
ự ự ứ ự ắ ủ ả ọ ạ ượ ố ộ ợ ỗ ạ ả D hay [Mp]D. Đ quay quang h c gi m c s p x p gi m. Sau khi th y phân hoàn toàn, h n h p nucleotit đ t đ
ế ộ ộ ọ ứ ự ắ Polynucleotit s p x p th t phân c c d a trên photphat th ế n u th t ể ẽ ỉ s ch còn m t đ quay quang h c không đáng k .
ố ớ ướ ị
ớ i 150 (t ỡ ứ ự ắ ế ươ ng ớ ả D gi m t
c, [ ]α D = + 100t s p x p trong c u trúc b phá v [ ]α ị ấ ố ớ ỗ ỏ ợ i ng tính nh và có th tr thành âm tính. Đ i v i h n h p mononucleotit tr ị
ắ Đ i v i ADN xo n đôi hòa tan trong dung d ch n ng ứ [Mp]D = 40.000). Sau khi th t ể ở ị ố ươ tr s d ố ầ ố s g n s không. [2]
ộ ế ả
ắ ị ố ủ ằ ấ ặ ơ
Polynuclotit m t dây, có s p x p, có [ ]α D kho ng 150 – 200, nghĩa là ít ra b ng ể ho c có th cao h n tr s c a ADN. Còn các đi và oligonucleotit khác quay r t ít [ ]α D = 10, hay kém h n. ơ
ầ ệ ặ ng
ọ ệ ộ t đ phân tán quay quang h c (kí hi u ORD) cao khác th ự ụ ộ ủ ướ ả ọ C n chú ý đ c bi ủ c a ADN, nghĩa là s ph thu c c a kh năng quay quang h c vào b ườ c sóng.
ộ ệ ở ấ ướ b t kì b là hai
ố c sóng nào, k và ồ ặ Trên 350nm, = . V i ớ là đ quay đ c hi u ượ ằ h ng s (k = 39,0 và = 0,234µ) đã đ c tính ra cho ADN tinh trùng cá h i.
ướ ụ ở ắ ố ủ ể ể ộ c a nucleotit, và đ quay có th th
ị ấ ụ ị ố ệ D i 350nm, ánh sáng b h p th b i s c t ủ hi n qua tr s nhân c a tác d ng Cotton.
ấ ọ 1.5.2. Tính ch t hóa h c
(cid:0) ả ứ ự ớ Ph n ng v i nhóm amin t do
ả ứ ự
ạ ổ ữ ự ẫ ấ ơ ớ Focmaldehitph n ngv inhóm amin t nh ngd nxu thydroxymetyl hay saukhim tn do c axitozin, guanin, adenint o ra ấ ướ Schiff. S thay đ i này ủ cchobaz
17
ể ấ ỉ ụ ở ướ b c sóng cho đ nh cao nh t, do đó có th theo
ự ượ ằ kèm theo s thay đ i ph h p th dõi đ ổ ấ ổ ổ ế c b ng quang ph k .
ề ị
ổ ộ ầ ự ắ ứ ủ
ổ ủ Axit và ki m làm thay đ i đ quánh c a dung d ch ADN. Nguyên nhân thay đ i ơ ữ này là do có s c t đ t các c u hydro gi a nhóm amin và cacbonyl c a các baz ầ g n nhau.
ử ượ ử ụ ệ ệ ế ặ ị
ộ ơ ệ ớ ị c s d ng đ c bi i 1.M NaNO
ể
ứ ố t trong vi c nghiên c u gây bi n d là axit M t thu c th đ ề 2 trong đ m axetat pH 4,0 – 5,0). Trong đi u nitr (dung d ch 0,05µ t ể ệ ki n này, adenin chuy n thành hipoxantin, guanin chuy n thành xantin, xitozin thành uraxin.
(cid:0) ả ứ ử ộ Ph n ng c ng và kh proton
ơ ự ủ ả ở
ự ặ ủ pH khá xa pH c a baz t ị ố ủ
ả ấ ộ ơ
ơ ở ồ ớ ươ ứ ố ủ ị ố ị ố ấ ị S thêm proton vào ADN trong dung d ch x y ra do ho c c a nucleotit trong cùng dung môi. Nói chung tr s pK c a nhóm amin trong ơ ADN kho ng 0,4 đ n v pH th p h n n ng đ mu i cao, và kho ng 1,0 đ n v pH ộ cao h n ả ơ ở ồ n ng đ mu i th p, so v i các tr s pH c a mononucleotit t ị ng ng.
ị ừ ộ ẽ ầ
ướ ậ ế ớ
ặ ổ
ư ẩ
c proton hóa A ế ứ ắ ổ ạ ố ớ ơ ộ ự ể ấ ậ ộ
a = 4 m t dung d ch trung tính, adenin và xitozin s nh n proton đ u tiên (pK Đi t ơ ấ ầ c vòng – 5) sau đó là guanin (pKa 3). V i hai ch t đ u, liên k t baz và kích th +(H) – T và G – X+(H) ơ ượ ắ i hai c p baz đ xo n không thay đ i, trái l ạ ẽ ạ ấ ữ l i r t v ng. Nh ng đ i v i guanin, ta s ch ng ki n m t l c đ y ra r t m nh ị trong cùng m t đôi baz , gây ra m t s thay đ i sâu s c, có th không thu n ngh ch ộ ề ấ v c u trúc trong m t kho ng pH r t h p.
ả ộ ự ấ ẹ [2]
ượ ự ỏ ơ c l
ượ ạ ự ả i s gi ớ ề ắ ớ ộ
ằ ệ c th c hi n b ng Ng i phóng proton kh i baz guanin và timin đ ầ cách thêm ki m, v i ADN dây xo n đôi pH = 11 – 12 và v i ADN m t dây, pH g n 10 – 11.
(cid:0) ộ ử ỏ ủ Tác đ ng c a các phân t nh và các ion
ố ư ộ
ở ạ ấ ằ ệ ả ượ c trung hòa các đi n tích n m trên ị ả ộ ề ữ d ng v ng b n nh t. ADN m t dây ch u nh
ệ ơ Axit nucleic gi ng nh m t polyanion, ph i đ ố g c photphat và gi ưở h ữ axit nucleic ắ ng rõ r t h n ADN xo n đôi.
ư ữ ớ
2+, Cu2+, Fe2+ và Pb2+ ph n ng không nh ng v i các g c ố ậ ườ ng không thu n ngh ch trên
ạ ả ớ ả ơ ưở ị ả ứ ắ ng sâu s c th
ủ Cation kim lo i nh Hg photphat mà c v i các baz và nh h ấ c u trúc c a axit nucleic.
ố ụ ủ ư ơ
ấ ộ ố ọ ệ
ạ ượ ử ụ ể ầ ụ ư ả i đ
ấ ị ệ ế ộ Tác d ng c a m t s thu c nhu m đa nhân, th m nh Acridin (proflavin, acridin ậ ượ c dùng đ phát hi n ADN và ARN trong sinh v t orange) r t quan tr ng. Chúng đ ỳ ự d a vào kh năng h p th hu nh quang. G n đây, chúng l c s d ng u tiên ặ ớ vào vi c gây bi n d (thêm ho c b t nucleotit) trong quá trình sao chép ADN.
(cid:0) ự ế S bi n tính axit nucleic
18
ủ ưở ệ ộ ặ ố nh nhi ng c a m t s y u t
ộ ố ế ố ư ấ ẫ
t đ , ion H ộ ố ẽ ị ủ ạ ị
ổ ề ấ ọ ượ ậ ị ị
+ ho c OH, thu c th h u ử ữ ướ ả D i nh h ơ 3CO2, CNS, c (alcol, glicol, amit, d n xu t ure, phenol...) m t s anion (CCl ClO4), ADN d ng nguyên th y trong dung d ch s b thay đ i v c u trúc, lúc ự ậ ế thu n ngh ch, lúc không thu n ngh ch. S thay đ i này đ c g i là quá trình bi n ấ ổ ọ tính và các nhân gây ra thay đ i g i là ch t gây bi n tính.
ổ ế
(cid:0) ế ậ ị Bi n tính không thu n ngh ch
ấ ề ữ ề ự ế ợ ạ ứ ậ
ổ ể ấ ị ề ệ
ữ ể ấ ậ ộ
ượ ẳ ươ ủ ề ể ố ng đ i cao, v
ệ ộ ị ể i các d y b sung Trong nh ng năm qua, có r t nhi u nghiên c u v s k t h p l ắ nhau trong các polynucleotit xo n đôi. Trong nh ng đi u ki n nh t đ nh, có th tách ỏ hai dây m t cách d dàng: quá trình này có th r t ch m (tính ra phút) và đòi h i ệ đi u ki n nhi t h n đi m trung bình c a quá trình di ậ chuy n thu n ngh ch. ễ t đ , pH t [2]
ệ ự ự ố ả ả ữ ệ ề ả Mu n th c hi n s tái t ổ ợ ạ h p l i hai dây ph i đ m b o nh ng đi u ki n sau:
m(nhi
ệ ợ ệ ộ ả t thích h p < t t đ nóng ch y)
1. Nhi
ươ ố ồ ộ ng đ i cao. N ng đ axit nucleic cao.
2. L c ion t ự
2+
ặ ủ ự ệ ệ ề ặ ệ ư t nh Mg
3. Đi u ki n trung hòa đi n và s có m t c a cation đ c bi
ồ ữ ộ ị
4. D ng đ ng nh t c a dung d ch dây ADN gi
ặ
ấ ủ ấ ạ m t trong hai dây b t ạ ộ đ ng trong gel th ch ho c trên c t hydroxyapatit, và dây kia phân chia ẫ ươ ữ thành nh ng m u t ộ ỏ ố ng đ i nh .
II. PHÂN LO IẠ
2.1. Axit deoxyribonucleotit (ADN)
ế ắ ủ ượ ị 2.1.1. Đ nh nghĩa ADN là tên vi t c a Axit Deoxyribo Nucleic, đ t t c vi ế ắ t t ế t theo tên ti ng
ế ộ ử Pháp là ADN và theo ti ng Anh là DNA. Đây là m t phân t axit nucleic mang thông
ạ ộ ể ề ưở ủ tin di truy n mã hóa cho ho t đ ng phát tri n và sinh tr ấ ữ ậ ng c a các v t ch t h u
ả ộ ố ườ ượ ơ c trong đó có c m t s virut. ADN cũng th ng đ ậ ệ c xem là v t li u di truy n ề ở
ử ế ị ế ạ ộ ấ c p đ phân t ả , có tham gia quy t đ nh đ n các tính tr ng. Trong quá trình sinh s n,
ử ẽ ượ ề ạ ế ệ phân t ADN s đ c nhân đôi và truy n l i cho th h sau. [4]
ứ ủ
ư ữ ữ ề ề ả ạ ả 2.1.2. Ch c năng c a ADN ứ ADN có ch c năng l u gi , truy n đ t và b o qu n thông tin di truy n gi a các
ế ệ th h .
ổ ợ Tham gia quá trinh sinh t ng h p prote in
19
ầ ủ ồ ầ ủ 2.1.3. Thànhph nc aaxit nucleic Thành ph n c a ADN g m 3 thành ph n: ầ Axitphotphoric (H3PO4),
ườ ơ ơ ưở đ ngdeoxyribozo (C5H10O4) và bazo nit trong đó bazo nit ả có nh h ớ ng l n và
ư ứ ế ị ủ ế ấ ử đóng vai trò quy t đ nh đ n tính ch t cũng nh ch c năng c a phân t ADN.
ơ ơ ủ ạ Cácbaz nit c a ADN ồ g m 4 lo i:
A: Adenin
G: Guanin
X: Xitozin
T: Timin
ặ Đ ctính
ặ ợ + Cóđ ctínhliênh pcao
ưở ữ ử ế ế ặ ầ ộ +C ngh nggi acácnguyênt trongvònglàmcholiênk tcóđ ctínhliênk tđôi 1 ph n
ơ ỵ ướ ở ế + Baz k n cnênkhó tan pH = 7 trongt bào
ắ ổ ự ằ Quyt cb sung đôiba zơ – S cânb ng b a zơ
+Purin = pyrimidine
ế ớ ế ằ + A và T liênk tv inhaub ng 2 liênk t hydro
ế ớ ế ằ + C và G liênk tv inhaub ng 3 liênk t hydro
+ G + T = A + C
ầ ư ổ ổ ổ +Thànhph nbaz ơthayđ itheoloàinh ngkhôngthayđ itheotu i,
ạ ưỡ tr ngtháidinhd ngvàmôitr ườ . ng
ự ế ủ
2.1.4. S hình thành liên k t c a ADN 2.1.4.1. C u t o
ấ ạ ọ ấ ạ a) C ut ohóah c:
ử ấ ạ ắ ơ ạ ADN là đ i phân t c u t o theo nguyên t c đa phân, đ n phân là các nucleotit:
ạ ỉ ở ơ ườ ặ ạ Các lo i nucleotit ch khác nhau ơ baz nit nên ng i ta đ t tên các lo i
ủ ơ nucleotit theo tên c a baz nit ơ .
20
ế ớ ể ạ ề ế ằ ị Nucleotit li n nhau liên k t v i nhau b ng liên k t hóa tr (photphorit) đ t o
ỗ nên chu i polynucleotit.
ủ ế ế ớ ị Liên k t hóa tr là liên k t gi a g c đ ữ ố ườ deoxyribozo c a nucleotit này v i ng
ủ g cố axit photphoric c a nucleotit khác. [5]
(cid:0) ế ớ ế ằ ơ Các đ n phân nucleotit liên k t v i nhau b ng liên k t photphodiester (liên
ế k t photphorit)
21
5 c a đ
(cid:0) ầ ố ị ủ ườ ắ ớ ự Cách đánh s : Đ u 5’ là v trí C ng g n v i nhóm photphat t do
3 g n v i nhóm OH t
ầ ị ắ ớ ự ớ ị còn đ u 3’ là v trí C ớ ị do v i v trí C ắ 1 là v trí g n v i base
nitơ
(cid:0) ế Liênk t pho tphorit:
ụ ế ồ ườ ố
Tr cliênk tchinhg mđ
ngvàg cphotphat
ư ướ
Tính an
c
ủ ườ ử ướ ề ớ
Cácg c OH c ađ ố
ế ngđ uhìnhthànhliênk t hydrogen v iphânt n c
ệ ở
Nhómphotphattíchđi nâm
pH = 7
ủ ấ b) C utrúcc a ADN trongkhônggian
ỗ ơ ắ ỗ ồ ộ ệ ể ế Làm tchu ixo nképg mhaichu iđ nnucleoti t, cóth lênđ nhàngtri unucleoti t.
ơ ị ấ ồ Đ nv c uthành ADNg m: dAMP, dGMP, dCMP, dTMP,
ế ằ ữ ố ớ n iv inhaub ngnh ngliênk t 3’5’ pho tphorit.
ắ ỗ ướ ượ ộ ụ ớ ỳ Hai chu ixo nđôitheoh ngng cnhauquanhm ttr cchungv i chu k 3,4 nm.
ộ ợ ắ ướ ắ ợ ướ M ts ixo ntheoh ng 5’3’ vàs i kia xo ntheoh ng 3’5’
ế ợ ớ ơ ổ ữ ế ờ vàk th pv inhaunh cácliênk t hydro hìnhthànhgi acácbaz b sung
ổ ỗ ổ ằ n mtrênhaichu i: A b sung cho T và C b sung cho G .[4]
ử ơ ướ ớ ạ Do trong phân t ạ ADN có hai lo i baz có kích th ơ c l n là A và G, hai lo i baz
ướ ắ ạ ỏ có kích th c nh là T và X. Mà trong không gian 2 m ch song song nhau và xo n
ặ ừ ổ ằ ẽ ả ậ ả ề đ u đ n t ữ trái sang ph i nên kho ng cách gi a chúng s không đ i b ng vì v y
ướ ẽ ế ớ ế ớ ằ ơ ơ mà 1 baz có kích th ỏ ứ c s liên k t v i 1 baz nh , t c là A liên k t v i T b ng 2
ế ớ ế ế ằ liên k t hydro, G liên k t v i X b ng 3 liên k t hydro và ng ượ ạ c l i.
Trìnhtự:
ạ ố A – T – G – X – X – T – G – A – T G – (M chg c).
ạ ổ T A – X – G – G – A – X – T – A – X (M chb sung).
22
ủ ấ ử Hình 2. . C u trúc không gian c a phân t ADN
ủ ạ ấ c) Các d ng c u trúc c a ADN
ổ ế ở ườ ắ ở ậ ộ Xo n kép m : ph bi n ng ự ậ i, đ ng v t và th c v t
ư ắ ậ ặ Xo n kép vòng: đ c tr ng cho vi sinh v t
ể ắ ơ Xo n đ n vòng (ADN ti th và virut)
ệ ớ ứ ộ ủ ộ ỏ Plasmid: ADN vòng nh , ch a m t ít gen, liên h t ặ i m t vài đ c tính c a vi
ậ ằ ỗ sinh v t (n m ngoài chu i ADN chính)
ự ặ ệ ưở ủ ứ ể ạ Các trình t đ c bi ả t có nh h ng lên ch c năng và chuy n hóa c a đo n
ADN trong vùng lân c n.ậ
ệ ế ẽ ắ ậ ấ ỗ ơ VD: G p khúc (bend) s xu t hi n trong chu i xo n ADN khi 4 đ n 6 baz
ệ ạ ẽ ạ ấ ơ ơ ạ adenosine xu t hi n c nh nhau trên 1 m ch đ n. 6 baz adenosin s t o nên 1
ườ ệ ắ ấ ộ ỗ đ ng g p khúc có góc l ch là 18 đ chinh là ch protein g n vào trên ADN.
23
ủ ấ 2.1.4.2. Các d ng c u trúc xo n đôi c a ADN.
ạ ệ ắ ạ ề ấ ạ ặ
Hi n nay, có 6 lo i: A,B,C,D,E,Z trong đó lo i B g p nhi u nh t trong
ề ệ đi u ki n sinh lý
ả ộ ố ặ ể ệ ấ ắ ạ B ng 2.1. M t s đ c đi m phân bi t các d ng c u trúc xo n đôi ADN
Cấutrúc ADN
Đặcđiểm
A
B
Z
Đườngkinhvòngxoắn (nm)
2,55
2,0
1,8
Chiềucaovòngxoắn (nm)
3,2
3,4
4,5
Sốnucleotitcủavòngxoắn
11
10,4
12
Khoảngcáchgiữa 2 gốcnucleotitcủavòngxoắn (Ao)
2,8
3,4
3,7
Chiềuxoắn
Phải Phải Trái
so
33o
36o
60o
Độnghiêngcủavòngxoắn vớimặtphẳngvuônggócvớitrụcxoắn
Các loại xoắn đôi này phụ thuộc vào:
(cid:0) ề ắ Chi uxo n
(cid:0) ố S đôiba ắ ỗ z ơ trongm ivòngxo n
ữ ỗ ả
(cid:0) Kho ngcáchgi am iđôiba
zơ
ấ ữ ả
(cid:0) Kho ngcáchl nnh tgi a 2 s i ợ ớ
24
ế ấ ủ nh h
ưở đ nc utrúcc a ADN ế ế ố ả ế ố ả 2.1.4.3. Các y u t ưở Y u t ng ự ng chính là l c liên k t. nh h
ụ ế Tr c liên k t photphat
ươ ồ T ế ng tác x p ch ng
25
ươ ỵ ướ ố ạ ớ ụ ệ T ng tác k n c: tr c photphat mang đi n tích âm cao đ i l ơ i v i các baz
không phân c cự
ụ ườ ữ ế ả Liên k t hydro: duy trì kho ng cách gi a 2 tr c đ ng photphat
ủ ế ấ ố ổ ị Liên k t ion: mu i giúp n đ nh c u trúc duplex c a ADN
ủ ế 2.1.5. Bi n tính c a ADN
ủ ạ ử ế ắ ờ ớ AND g n v i nhau nh các liên k t
Hai m ch đ n c a phân t ơ
ệ ả ộ hydro. Khi đun nóng DNA t ừ ừ ượ , v t t quá nhi t đ sinh lý (kho ng 80
ị ứ ữ ế ờ ướ 95oC), các liên k t hydro gi a 2 m ch b đ t và chúng tách r i nhau. Tr ạ c tiên các
oC thì các liên k t G C b đ t. ế
ế ờ ố ị ệ ộ ớ ơ ị ứ m i liên k t AT b tách r i, khi nhi t đ l n h n 90
ệ ượ ủ ế Đó là hi n t ng bi n tính c a DNA.
o 70oC các
ế ấ ượ ệ ạ c h nhi t đ t ộ ừ ừ ở t , 60
Các DNA b bi n ch t đ ị
ẽ ắ ạ ớ ể ạ ệ ượ ạ ọ nucleotide s g n l i v i nhau đ t o nên DNA m ch kép. Hi n t ng này g i là
ồ h i tính
ấ ặ ờ
Có th bi ự
ể ế ượ t đ ị ế ị ế ự ả ự ồ ị ụ ư c DNA b bi n tính ho c ch a nh vào s gia tăng h p th ậ ự ấ tia c c tím khi b bi n tính và s gi m h p thu tia c c tím khi h i tính. Giá tr m t
26
ử ể ề ạ ơ
ạ ặ ự ự ổ
ệ ứ ố ụ ệ ộ đ quang tăng lên khi phân t m ch đôi chuy n thành m ch đ n, đi u này ắ ả x y ra do “hi u ng siêu s c” (hyperchromic effect), ho c d a vào s thay đ i ộ ắ đ l ng t trong ng nghi m khi ly tâm
ế
Các nguyên nhân gây bi n tính:
Nhi
tđệ ộ
ổ ủ ự
S thayđ ic a pH
Các dung môih uc (urea, formamide) ữ ơ
ệ ộ ả
Nhi
m:
tđ nóngch y T
ệ ộ ể ơ ủ ế ạ ỡ lànhi tđ đ pháv cácliênk thidrovàlàmtáchhaim chđ nc aphânt ử nên s ố
ế ố ủ ổ ổ ị ượ l ế ng các liên k t và các y u t ẽ làm thay đ i tinh n đ nh c a chúng s
ổ ệ ộ ả ủ làm thay đ i nhi t đ nóng ch y c a AD N.
ươ ề ươ ữ ệ ộ ượ ngtrìnhMarmurDoty v t ngquangi anhi ả tđ nóngch yvàhàml ng
Ph
G, C vàmu i:ố
Tm = 41,1XG + C + 16,6log[Na+] + 81,5
ử ế ớ ế ế ằ
Trong phân t
ADN, A liên k t v i T b ng hai liên k t hydro, G liên k t
ữ ế ế ằ ớ v i X b ng ba liên k t hydro nên liên k t gi a G và X ch t h n ặ ơ . Do đó
ả ạ ơ ưở ầ thành ph n các ba ơ ấ ạ z c u t o nên 1 ADN m ch đ n có nh h ớ ng l n
ủ ử ặ ệ ế ự ề ữ đ n s b n v ng c a phân t này, đ c bi t là t ỷ ệ l ơ các baz X và G
ế ả ưở ắ ặ ủ ể ệ
Tm còn cho chúng ta bi
t nh h ng c a các đi m b t c p sai l ch
ế ớ ế ớ ả ổ (mismatch): A liên k t v i G thay vì liên k t v i T… làm gi m tính n
ử ủ ị đ nh c a phân t
ố ủ ộ ồ ườ ủ ả ườ
N ng đ mu i c a môi tr
ự ng gi m hay l c ion c a môi tr ả ng gi m s ẽ
ệ ộ ả ủ ế ấ ẫ ấ ạ làm cho nhi ả t đ nóng ch y c a ADN gi m đi r t m nh d n đ n m t
ắ ổ ỗ ị tinh n đ nh chu i xo n kép.
27
ủ
ữ ượ ồ 2.1.6. Vai trò c a ADN ề Thông tin di truy n tích tr trong ADN đ ự c dùng làm: ngu n thông tin cho s
ợ ử ủ ế ơ ể ấ ế ổ t ng h p các phân t protein c a t bào và c th , cung c p thông tin mà các t bào
ế ừ ừ ế ẹ sau k th a t t bào m .
ượ ể ể ề ADN đ c dùng làm khuôn đ chuy n mã thông tin di truy n cho ARN, sao
ử chép thông tin vào phân t ADN con.
ư ậ ủ
Nh v yvaitròchinhc a ADN là:
(cid:0) ữ ề Tíchtr thông tin di truy n
(cid:0) ể Làmkhuônchoquátrìnhchuy nmãvàsaochép
ủ ặ ệ Vai trò c a các ADN đ c bi t:
ủ ế ữ ố ự ặ ệ ể ậ ế ADN c a t bào s ng luôn có nh ng trình t đ c bi t đ giúp nh n bi t protein
ế ắ g n k t.
ự ể ạ ể ạ Trình t đó có th là d ng palindrome, polypyrimidine, polypurin đ t o ra
ữ ắ ặ nh ng ADN xo n ba ho c HADN.
ề ể ệ ế Vùng có liên quan đ n đi u hòa bi u hi n gen.
2.2. Axit ribonucleic (ARN)
ơ ả ề
ọ ề ệ
t
ươ ủ ả gen thành s n ph m trong ở ể s ng, t ượ ể ừ ố ố c). Gi ng nh
ố
ứ ng ng đ ạ ở ạ ơ
d ng t ậ ế ề ạ
ử ụ ợ ự ề ế ệ
ổ ề ủ ộ ị 2.2.1. Đ nh nghĩa ử ộ ặ polyme c b n có nhi u vai trò Axit ribonucleic (ARN ho c RNA) là m t phân t ể ị ể sinh h c trong mã hóa, d ch mã, đi u hòa, và bi u hi n c a gen(quá trình chuy n bàoế ẩ ề ổ ứ đó tính đ i thông tin di truy n ch a trong ư ượ ạ ạ ki u hình có th quan sát đ c t o thành tr ng t ư ỗ ừ ộ ườ ng m t chu i nucleotide, nh ng không gi ng ADN là th ADN, ARNt o thành t ắ ự ợ ậ ạ ộ ợ ơ ấ i vào chính nó, h n là s i xo n tìm th y nó nhiên là m t s i đ n g p l ề bào s d ng ARN thông tin (mARN) đ truy n đ t các thông kép. Các sinh v t t ề tin di truy n cho phép t ng h p tr c ti p lên các protein chuyên bi t. Nhi u virut mã hóa thông tin di truy n c a chúng trong b gen ARN.
ả ở ể
ằ ơ ươ ướ ủ ạ ố ố i mu i natri c a axit ribonucleic l i tan t
ự nhân. ARN không tan trong dung môi t trong c. S có m t c a các liên k t đôi trong nhân purin và pyrimidin làm cho axit
ạ ố ụ ạ ử ARN n m trong bào t ữ h u c , ít tan trong n ặ ủ ướ n ượ ấ c h p th m nh ribonucleic đ ạ ng, ti l p th và c ạ c. Trái l ế ở vùng t i đa là 260n ngo i (t m).
28
ầ ủ ấ
5H10O5
ườ 2.2.2. Thành ph n và c u trúc c a ARN 2.2.2.1. Thành ph nầ Đ ng ribozo: C
Axit photphoric: H3PO4
Bazơ nitơ (A, U, G, X)
ấ ạ ủ Hình 2. . C u t o c a ARN
ấ .
ỗ ứ ượ c đánh th t
ị ộ ế
ắ tphatg nvàov trí 3' c am tđ Nhómpho ị ARN ngribo
ứ ự ừ t c g n vào v trí 1' là adenine (A), cytosine (C), Adeninevà guanine là các purine, cytosine vàuracillàcác ủ ộ ườ zovàvàov trí 5' ngribo ệ ế là khi ncho ế ữ ydrogi acác cytosine và ế th , vàuracil. Tuy
ươ ngtáckhác,
ế ớ ộ ư ộ ặ ạ ỗ ố ivòngb n
ế ặ 2.2.2.2. C u trúc ớ ộ ườ ng ribozo, v i cacbon đ M i nucleotit trong ARN ch a m t đ ắ ượ 1' đ n 5'. Nhìn chung, m t bazo đ ặ guanine (G), ho c uracil (U). ị ộ pyrimidine. M tnhómpho ế ủ ườ tphattíchđi nâm, zoti ptheo. c ađ ệ zơt othànhliênk t h ạ ử phânt mangđi n (polyanion). Cácba ữ ữ guanine, guanine gi aadeninevàuracilvàgi a ữ ể cũngcóth cónh ngt zơadenineliênk tv im tnhómkháctrongch phình, ho ct nh m tnhómba (tetraloop) gARNcóliênk tc pba zơ guanine–adenine.
29
ủ ấ Hình 2. .C u trúc c a ARN
ạ ậ 2.2.3. Phân lo iạ ộ ế Trong t ẩ bào đ ng v t và vi khu n có các lo i ARN sau:
ể ậ
(cid:0) ARN v n chuy n (tARN)
(cid:0) ARN riboxom (rARN)
(cid:0) ARN thông tin (mARN)
ậ ậ ể ằ ị ị
ụ ậ ớ ị
ợ ể ệ ỗ ề ậ ặ
ố ớ ộ ố ể ậ ậ
ể ể ủ ể ậ ậ ể ể ể (tARN) 2.2.3.1. ARN v nchuy n ươ ọ ARN v n chuy n còn g i là ARN hòa tan n m trong dung d ch t ng bào và d ch ể ổ i v trí t ng h p các dây nhân. Chúng làm nhi m v v n chuy n axit amin t ệ ộ polypeptit. Đ i v i m i axit amin, có m t hay nhi u ARN v n chuy n đ c hi u ậ khác nhau. M t s ARN v n chuy n: ARN v n chuy n alanin (Holley), ARN v n ậ chuy n tirozin (Madison), ARN v n chuy n phenilalanin (Khorana), ARN v n chuy n valin (Bayev) và hai ARN v n chuy n c a serin (Zachau). [2]
30
ấ ậ ể ủ Hình 2. . C utrúcc a ARN v nchuy n
ữ ể ậ ỏ
ố ắ ầ Axit ribonucleic v nchuy nlành ngpolyribonucleotitr tnh (60120 nucleotit), phânt ấ ằ ử ượ 25.00030.000, h ngs l ngtr m 3,54,5S. ng l
ữ ử ớ ề ơ riboxomlành ngphânt l nm mvàd u ng mcácdâydàih n
(
ắ ắ
ơ
ừ ệ ộ ế thailo i ARN ribozom, m tphânt ARN 6000mononucleotit). p ặ nucleotit G X và A T ườ ự ngcól c ion ớ ả i 1,10 t ngkho ngt ộ ớ ở i ta phânbi ử ượ l
2.2.3.2. ARN riboxom (rARN) ễ ố ồ ARN ề ể ậ v nchuy nnhi u ữ ạ Chúngt othànhcu nv inh ngvùngng nxo ncócác c ế ợ ớ k th pv inhaub iliênk t hydro vàcácvùngcónhánhđ ntrongmôitr ườ cao. Ng ạ 1,80vàlo i kia trungbình 0,56 ạ .[2]
31
ủ ấ Hình 2. . C utrúcc a ARN riboxom
ứ ự ổ ế ợ
amin
ứ ự ư ượ ử ị tchos t ngh pcác protein đ chi ukhácnhau. protein, ủ ụ itácd ngc ar ế ị ckíchth
ủ 2.2.3.3. ARN thông tin (mARN) ặ ệ ầ ARN nàych athông tin c nthi ử ứ ự trongphânt Th t nucleotitquy tđ nhth t axit ướ ễ ạ ả ướ ủ ạ cc alo iphânt nàyvìchúngd nh yc md ch axácđ nhđ ướ ạ ibonucleazavàkhótách ra d id ngnguyênth y.
ớ ARN thông ả tin ph icóphânt ử ượ l ngkhál n ( 1000 mononucleotit)
ệ ổ ứ ề ể ộ ợ ế n uchúngch athông tin chovi ct ngh pnhi u protein m tlúc. Qua kínhhi n vi
đi nt ệ ử , ng ườ i ta ấ ằ th yr ng ARN thông tin
ữ ạ ữ ố ắ ớ g nv iriboxomn inh ngriboxoml ổ ứ ithànhnh ngt ch cpolyxom.
32
ủ ấ Hình 2. . C utrúcc a ARN thông tin
ứ ủ 2.2.4. Ch cnăngc a ARN
ư ộ ả ề ố ở gen
ụ
ARN thông tin (mARN): nh m tb nsaoc acácthông tin di truy ng c ề ạ ả ư ộ ẫ ể ổ ệ ượ ế ợ ị ủ (ADN), nghĩalànólàmnhi mv truy nđ tb nthi quyđ nhđ nriboxomvàđ ậ ế ế tk priteinb c I do gen c dung nh m tkhuônm uđ t ngh p protein.
ớ ấ ạ ơ ổ ợ
ứ
ấ ủ ệ ướ ủ ế itácd ngc ah thôngn ich tvàth Golgi
ụ ồ ế ấ ỉ
ệ ử ị ế ấ ARN riboxom (rARN): cùngv i protein c ut onênriboxom, n it ngh pnên ợ protein.Ch cnăngc anólàl yaxit amin h pthànhlàmliênk tpeptit ể ộ ấ ế (liênk tpeptitd ấ ế ố g px pkhu tkhúcr iti nhànhôngvi cs atr ch nhđ nthànhnên protein, ậ sinhv tnhânnguyênhoànthànhxongtrongt bàoch t).
ể ậ
ậ ớ ườ ệ iriboxomvàlàmnhi mv nh m tng ị iphiênd ch, d chthông tin
ể ụ ư ộ ử ự ị ự ủ ử ARN v nchuy n (tARN): v nchuy naxit amin ng ngt id ngtrìnht nucleotittrênphânt ADN thànhtrìnht c acácaxit amin trongphânt
ươ ứ t ướ ạ d protein.
ữ ủ ấ
ộ ạ ứ
c “đúc” trênm tm chkhuônc a gen ự ệ ủ ự ờ ườ ủ ế ị ả ươ ử ARN th cch tlành ngphiênb nđ Cácphânt ử ADN nh quátrìnhphiênmã. Sau khith chi nxongch cnăngc amình, trênphânt ử ARN th cácphânt ủ ngb cácenzimc at bàophânh ythànhcácnucleotit.[5]
Ở ộ ố ạ ề ượ ư ữ m ts lo ivirut, thông tin di truy nkhôngđ cl utr trên ADN màtrên ARN.
Ợ Ổ III. QUÁ TRÌNH T NG H P
ử làquátrìnht o ra haiphânt
ử ệ ấ
ADN m ban đ u. Quátrìnhnhânđôicóth d ế ể i nễ ra ấ ự ậ ặ
ẹ ủ ế ẩ ị ể ụ ạ ế ả ự 3.1. Nhânđôi ADN (T sao, táisinh, táib n) ạ ADN con Quátrìnhnhânđôi ADN ở ầ ố cóc utrúcgi ngh tphânt pha S ỳ ế ủ c a chu k t bào (Trongnhânc at bàosinhv tnhânth c) ho cngoàit bàoch t (ADN ể ngoàinhân: tith , l cl p) đ chu nb chophân chia t bào.
33
ầ Cácthànhph nthamgia:
ơ ủ ạ ử ẹ Hai m chđ nc aphânt ADN m
ự do
ạ trongmôitr ể ổ ng ạ (A,T,G,X) ồ ườ ợ ạ ợ ể ổ đ t ngh pm chm chm Cácnucleotitt ớivàcácribonucleotit A, U, G, X đ t ngh pđo nm i.
ệ ố ả H th ngcácenzymthamgiavàoquátrìnhtáib ng m ả ồ (b ng 3.1) :
ủ ộ ố ạ ứ ả B ng 3.1. Ch cnăngc am ts lo ienzym
Enzym
Chứcnăng
Gyraza, Helicaza
Gyraza (TháoxoắnphântửADNmẹ), Helicaza (cắtcácliênkếthidrogiữahaimạchđơncủaphântửADNmẹđểlộmạch khuôn, tạochạcbatáibản) Tổnghợpđoạnmồi RNA bổ sung vớimạchkhuôn.
ARNpolimeraz a ADNpolimeraz a Ligaza
Gắncác nucleotittự do ngoàimôitrườngvàoliênkếtvớicác nucleotitmạchkhuônđểtổnghợpmạchmới. NốicácđoạnOkazaki (Đoạn Okazaki làđoạn ADN đượctổnghợpgiánđoạntheohướngngượcchiềutháoxoắncủa ADN trongquátrìnhnhânđôi, do enzim ADN polymerazachỉdịchchuyểntheochiều 3'-5')thànhmạchmới.
3.1.1. V tríị ạ ơ T in icó ADN: Ở ế ơ + t bàonhâns : vùngnhân, plasmit
Ở ế ự + ự ể ụ ạ t bàonhânth c: nhân, th cth , l cl p
ờ 3.1.2. Th igian
Ở ế ự ạ t bàonhânth ct ủ ỳ ipha S c ak trunggian
Ở ế ơ ạ ờ ể ướ ế t bàonhâns t ith iđi mtr ckhit bàophânđôi
ơ ế 3.1.3. C ch nhânđôi
ạ ồ G m 3 giaiđo n:
ắ ử : Tháoxo nphânt ADN
a) Giaiđo n 1ạ
ơ ủ ướ ủ ạ
D itácd ngc aenzimtháoxo n (helicaza) làmchohaim chđ nc a ADN
ụ ầ ạ ắ ạ ể ộ ữ táchnhaud nt olênmôhìnhch mch Y đ l ạ ra haim chkhuôn.
ạ ổ ợ ớ ạ T ngh pcácm ch ADN m i
b) Giaiđo n 2:
ủ do c a m nucleotitt ôi tr ngườ vàođ uầ
Vìenzim ADNpolimerazach l prápcác
ỉ ắ ạ ổ
ớ ễ ổ ố ớ ạ ạ ạ ợ ớ ự ư ợ 3’ (OH) nênquátrìnht ngh pm chm idi n ra nh sau: → 5’ thìquátrìnht ngh pm chm icó 2 giaiđo n: + Đ iv im chkhuôn 3’
→ ạ ợ ồ ổ ả ấ 3’ (1) (cób nch t
• Enzim ARN polimerazat ngh pnênđo nm i 5’ ARN).
34
ắ ự ầ do vàođ u 3’ (
cleotitt → ề ừ ể ạ ớ ộ ạ ủ OH) c ađo n ơ ụ 3’ m tcáchliênt c (r i ra
ợ ẫ ầ • Enzim ADN polimerazal prápcác nu ạ (1) đ t onênm chm icóchi ut 5’ nhanhthays id nđ u).
→ ố ớ ạ ớ ồ ạ ổ ợ + Đ iv im chkhuôn 5’ ạ 3’ thìquátrìnht ngh pm chm ig m 5 giaiđo n:
ở ố • Gi ng (1) trên.
ắ ự ầ nucleotitt do vàođ u 3’
• Enzim ADN polimerazal prápcác ạ ạ ồ ể ạ ủ c ađo nm iđ t onênđo nokazaki.
ố Enzimn i ợ • ể ạ ạ ổ ề ừ ạ ớ ADN 3’→ 5’
ố ề ậ ắ ợ ligazan icácđo nokazakiv inhauđ t onênm cht ngh pcóchi ut ợ theochi ung tquãng (s i ra ch m hay s iđitheo).
ặ ể ạ : Hai phântửADN con t othànhcóđ cđi m:
c) Giaiđo n 3ạ
ố ố ệ DN ban đ u.ầ
Gi ngnhauvàgi ngh t A
ạ
Trongm i Aỗ DN con đ ucó 1 m chcũvà 1 m chm i do đócóquátrìnhnhânđôi
ạ ả ồ ữ ạ ộ ử ề ắ ớ ADNtuântheonguyênt cbánb ot n (hay nguyêntácgi im tn a). l
Hình 3. . Quá trình nhân đôi ADN
► Chú ý:
Quátrìnhnhânđôituântheohainguyênt c:ắ
ắ ổ ướ + Nguyênt cb sung (b c 2)
ắ ữ ạ ộ ử ắ ẫ + Nguyênt cgi im tn a (nguyênt ckhuônm u) l
35
ộ ạ ố ạ ố ạ ữ ủ ữ ạ ượ c
ớ ằ Trongm tch cch Y thìs đo nm ib ngs đo nokazakic ach cch Y cóđ ộ bao nhiêuc ngthêm 1.
ủ Ý nghĩac aquátrìnhnhânđôi:
trongpha
Nhânđôi ể ẩ ị ễ ắ ể ẩ ị
ế + S ADN ủ ỳ c ak trunggianđ chu nb choquátrìnhnhânđôinhi ms cth vàchu nb choquát rìnhphân chia t bào.
ả ề ạ ự ề ộ ithíchchos truy nđ tthông tin di truy nm tcáchchínhxác
+ Nhânđôi ADN gi qua cácth hế ệ
ổ ợ
ợ
ủ ạ ổ tấ c aquátrìnhphiênmãlàtruy nđ tthông tin ố trênm chmãg c gen. sang
3.2. Phiênmã (T ngh p ARN hay quátrìnhsaomã) ố ủ ửARNt m chg cc a ừ ạ Quátrìnhphiênmãlàquátrìnht ngh pphânt ề ạ B nchả phântửARN.
ầ Cácthànhph nthamgiavàoquátrìnhphiênmã:
ạ ợ ổ M chmãg cc
ửARN ố ủa gen mangthông tin t ngh pphânt ự ệ ể ổ ạ ườ do trongmôitr ng (U, A, G,
ợ Nguyênli uđ t ngh pm chlàcácribonucloeotitt X)
ở ầ ế ể ARNpolimerazanh nbi
ể ộ ạ ạ ố ế ớ ạ ậ ắ tháoxo nphânt ố tđi mkh iđ uphiênmãtrênm chg c, ố ra m chg c, ửADN đ l
ạ ARNm i.ớ
bámvàoliênk tv im chmãg c, ổ ợ t ngh pnênm ch 3.3.1. V tríị ạ ơ T in icó ADN ờ 3.2.2. Th igian
Ở ế ự ạ t bàonhânth ct ủ ỳ ipha S c ak trunggian
Ở ế ơ ạ ờ ể ướ ế t bàonhâns t ith iđi mtr ckhit bàophânđôi
ơ ế 3.2.3. C ch phiênmã ướ ồ G m 3 b c:
: M đ uở ầ
a) B c 1 ướ
ủ ề ấ
→ Enzim ARN polimerazabámvàovùngđi uhòac a gen c utrúclàmcho gen ắ ầ ổ ặ ệ ừ ạ ạ ị ắ ố ợ tháoxo nđu ra t m chg c 3’ 5’và b tđ ut ngh pmARNt iv tríđ chi u.
ỗ : Kéodàichu i ARN
b) B c 2 ướ
→ ượ ọ
→ Enzim ARN polimerazatr ợ ố ủ td ctrênm chg cc a gen (3’ 5’) 3’ theonguyênt cb sung. Vùngnàotrên gen
ắ ạ ề ể ổ đ t ngh pnênmARNcóchi u 5’ ơ ủ v aừ phiênmãxongthì 2 m chđ nc a gen đóngxo nngayl ạ ắ ổ ạ i.
ế : K tthúc
c) B c 3 ướ
36
ể ớ Khi enzim ARN polimeraza di chuy nt ố icu i gen
ệ ế ừ ạ ả ặ g ptínhi uk tthúcthìquátrìnhphiênmãd ngl ivàgi iphóngmARN.
Chú ý:
ạ ra
ượ ế Ở t ẫ ể ổ mARNt o ẳ ơ s ạ đ bào nhân ỗ ợ cdùngngaylàmkhuônm uđ t ngh pnênchu ipolipeptitm chth ng.
ế ừ ạ ơ Ở t bào nhân th c ự mARNs khaiv at o
ả ắ ỏ ố
ngthànhđi ra exon qua
ưở mARNtr ạ ngthành, ợ ẳ sauphiênmãph ic tb cácintroksauđón icác ể ạ ớ v inhauđ t onênmARNtr ỗ ế màngnhânđ nriboxômđ ưở ượ ổ ct ngh pnênchu ipolipeptitm chth ng.
ắ ố Enzimc t (restrictaza) vàenzinn ilàligaza.
Ở ự
ậ ọ ạ ề ề sinhv tnhânth ccónhi ulo ienzim ARN m iquátrìnhphiênmãđ ucóenzim ARN
polimerazathamgiavàoquátrìnhphiênmã, polimerazariêngxúctác.
ợ ổ ự ư ổ ư ợ
ộ ầ ẽ ấ ắ ặ ắ ạ ẳ ộ
ỉ ơ ế ươ ngt nh t ngh pmARNnh ngkhá Quátrìnht ngh ptARNvàrARNcũngtheoc ch t ở c ỗ ừ ỗ ch t chu ipolinucleotitm chth ngs hìnhthànhc utrúcxo ccu nm tđ uho cxo nc ụ ộ ể ạ cb đ t o ra tARNvàrARNhoànch nh.
ề
→ ề ừ ố ủ ố ớ ạ ề ể ổ ợ ố ớ ạ 3’ ể ủ Đ iv im chg cc agenchi u di chuy nc aenzim ARN polimeraza là ừ ầ 5’. Đ iv im chđangt ngh pthìchi u di chuy nenzimđólàt đ u
ở ầ ủ ệ ề ấ ộ theochi ut 3’.→ 5’ Đi mể (tínhi u) kh iđ uphiênmãthu cvùngđi uhòac agenc utrúc.
ệ ế ủ ủ ế ấ ộ Tínhi uk tthúcc aquátrìnhphiênmãthu cvùngk tthúcc agenc utrúc.
ề ằ ở ầ ủ ế ấ ộ ộ ộ B 3 m đ u, b 3 mãhóa, b 3 k tthúcđ un mtrênvùngmãhóac agenc utrúc.
37
ơ ồ Hình 3. .S đ khái quát quá trình phiên mã
L u ýư :
ử ế ạ ầ ARN => 1 gen phiênmã k l nliênti pt o ra k
ộ ầ ạ ố ề ấ ử ọ Phânmãm tl nt o ra 1 phânt phânt ARN gi ngnhauv c utrúchóah c.
ả ơ nucleic =>nucleotid =>nucleosid ⇒Baz N +
Ự Ả IV.S PHÂN GI I AXIT NUCLEIC ơ ồ S đ phângi ichungAxit pentozoPurinPyrimidin Uric axit NH3, CO2Urê
ả ẩ ầ ượ ả
ử ể amin kh
ả tlàkh ở iPyrimidin, UraxinvàTiminti pt cb thoáihóa ử glycoside. gan qua
ư iPurinvàPyrimidincóđi mchunglàcács nph ml nl Quátrìnhphângi ắ ứ ế hóavàc tđ tliênk t hóa, phosphoryl ế ụ ị Tuynhiêntrongphângi ả ử quátrìnhkh thayvìquátrình oxy hóanh quátrìnhphângi iPurin.
38
ơ ồ ả Hình 4. . S đ phângi iaxit nucleic
ủ nucleic
ở ủ ượ c xúc tác b i các enzim th y phân nucleic axitthành mononucleotit đ
ổ
i thành các ribonucleotit.
ả iả mononucleotit
ủ ả ở ạ
ặ ở ụ ạ ế ụ ị ủ i ti p t c b th y phân b i các nucleozit đ i b i tác d ng c a các photphat ho c nucleotit t o nên ể
ơ [6]
ơ ả ế ụ ế ả ổ : i trên ti p t c bi n đ i
ấ
ế ụ ị ả ạ ẩ ả i t o các s n ph m tham gia vào quá trình trao
ấ ủ ế
iả bazơ purin ự ế ẽ ị ả ứ ủ ế ả ặ ủ i qua 2 ph n ng ch y u là th y do ho c liên k t s b phân gi
ộ ố ế
ổ ố ẩ ả ứ xanthine, từ xanthine qua m t s ph n ng ure và axit glyoxylic. [6]
ể ạ ả ả ế ơ ồ 4.1. Th y phân axit ự ủ S th y phân ươ ứ ng ng. t ế ADN nhờ deoxyribonuclease xúc tác bi n đ i thành các deoxyribonucleotit xúc tác ẽ ị s b phân gi [6] 4.2. Phân gi ị Mononucleotit b phân gi các nucleozit và H3PO4. Các nucleozit l ạ và pentozo. t o baz nit ủ ẩ Các s n ph m c a quá trình phân gi H3PO4 tham gia vào các quá trình trao đ iổ saccarit hay các quá trình trao đ iổ ch t khác. Bazơ nitơ ti p t c b phân gi ổ đ i ch t c a t bào. 4.3. Phân gi ạ Purin d ng t phân và oxy hóa. Adenine và guanine bi n đ i thành ti p theo đ t o s n ph m cu i cùng là ơ i baz purin: S đ phân gi
(3)
Adenine (1) Xanthin (2) Guanine
Allantoicaxit
39
(4)
Ure + glyoxylic axit
ả ứ ả ứ ph n ng (3) do
ướ ụ ủ d
ướ ả ứ ử
ằ ắ ỏ ể ạ
ẽ ị ủ ả ứ ử
ạ ả ứ ờ ờ ẽ Xanthin nh enzymxanthineoxidases thamgiaph n ng oxy hóanhóm amin
Ph n ng (1) và (2) do enzimdesaminasexúctác, ả ứ xanthineoxydasexúctác, ph n ng (4) do allantocasexúctác. itácd ngc aenzymAdenosin AdenosinvàAdeninkhib cvàoquátrìnhthoáihóa, ế ủ ẽ deaminase s thamgiaph n ngkh amin th yphân, thayth nhóm –NH2 b ngnhóm – ả ứ C=O đ t othànhInosinvàHypoxanthin. Inosinthamgiaph n ng oxy hóac tb Ribose ạ t othànhHypoxanthin. Lúcnày, Hypoxanthins b oxy hóathành Xanthin, còn Guanin nh Guanasexúctácthamgiaph n ngkh amin th yphânt o Xanthin. ạ t othànhaxit uric.
ơ Hình 4. . Quá trình thoái hóa baz purin
40
ữ ủ
ể ượ ố ộ c chuy n thành allantoin tan trong n ướ c
ơ ế ủ ẩ ả ố i, thi u uricase thì s n ph m cu i cùng c a thoái hóa baz purinelà axit
iả bazơ pyrimidin
ủ ế ở ự ơ
3, CO2, axit
gan. ẩ ố i t o nên s n ph m cu i cùng là NH ả ẩ S n ph m cu i cùng c a thoái hóa purin khác nhau gi a các loài. ậ Ở ố đa s loài đ ng v t có vú, axit uric đ ờ nh uricase. Ở ườ ng uric. 4.4. Phân gi ễ S thoái hóa baz pyrimidin di n ra ch y u ả ả ạ ị Các bazơ pyrimidin b phân gi β isobutyric và alanine. .amino
ả ơ ơ ồ Hình 4. . S đ phân gi i baz pyrimidin
ủ ử
ắ ầ ị ạ ị ả ứ xin. Uraxinvà Timin b oxy hóa nh
ạ
β ả ứ ể ạ ộ
ở β β ế ụ ị ướ Xitozin tham gia ph n ng kh amin th y phân, nhóm – B t đ u quá trình thoái hóa, ờ ế ở NH2 b thay th b i nhóm –OH t o thành Ura xin và Dihydro Timin. Dihydro Uraxin và Dihydro NADPH t o thành Dihydro Ura β Timin tham gia ph n ng c ng m vòng đ t o ra Ureido propionat và Ureido i tác iso butyrat. Ureido propionat và Ureido iso butyrat ti p t c b thoái hóa, d
41
β β ủ ẽ ắ ỏ ể ạ [1][2] đ t o ra Alanin và
ụ d ng c a enzym Ureido propionase s c t b –CONH β amino iso butyrat.
3, CO2, axit
ị ả ạ ả ẩ ố i t o nên s n ph m cu i cùng là NH
Các bazơ pyrimidin b phân gi β isobutyric và alanine. .amino
Ậ
ư
ặ
ấ
ộ
ọ
ọ
Ế ủ K T LU N ồ Axit nucleic là m t axit đ c tr ng c a các ch t quan tr ng trong sinh h c, t n
ạ
ấ ả
ở ể ủ
ậ ố
ơ
t
i trong t
t c các c th c a sinh v t s ng, n i đó hình thành lên các dây
ư ể ệ
ự
ứ
ể
ệ
ầ
th n kinh và th c hi n ch c năng mã hóa, chuy n giao cũng nh th hi n ra
ấ ặ
ủ
ư
ạ
ồ
tính ch t đ c tr ng c a gen. Axit nucleic g m hai lo i là ADN và ARN.
ộ ạ
ử ữ
ơ ượ ấ ạ
ắ
ADN là m t đ i phân t
h u c đ
c c u t o theo nguyên t c đa phân, các
ạ
ượ
ấ ạ ừ
ơ đ n phân là 4 lo i nucleotit (A, T, G và X). ADN đ
c c u t o t
ỗ 2 chu i
ắ ổ
ế ớ
ứ
ủ
polynucleotit liên k t v i nhau theo nguyên t c b sung. Ch c năng c a ADN
ề
ả
ả
ạ
ề là mang, b o qu n và truy n đ t thông tin di truy n.
ượ ấ ạ
ắ
ạ
ồ
ARN đ
c c u t o theo nguyên t c đa phân và g m 4 lo i nucleotit là A, U,
ườ
ồ
ỗ
G, X và th
ng ch đ
ỉ ượ ấ ạ ừ ộ c c u t o t
m t chu i polynucleotit. ARN bao g m 3
ự
ứ
ệ
ạ
ỗ
ộ
ấ ạ lo i là mARN, tARN và rARN, m i lo i ARN th c hi n m t ch c năng nh t
ề ừ
ề
ị
ạ ị đ nh trong quá trình truy n đ t và d ch thông tin di truy n t
ADN sang
protein.
ệ
ổ
ờ
ữ
ệ ớ Trong th i bu i công ngh m i hi n nay, axit nucleic gi
ọ vai trò quan tr ng
ặ
ệ
ự
ể
ặ
ọ
ớ
ộ ố trong cu c s ng, đ c bi
t là trong lĩnh v c y h c. V i các đ c đi m, vai trò
ể
ị
ượ
ể ủ
ế
ộ
ơ
ủ c a ADN có th xác đ nh đ
ộ c các gen đ t bi n, nguy c phát tri n c a m t
ề
ệ
ả
ố ệ s b nh, các b nh có kh năng di truy n,....
ề
ể
ượ
ề ấ
ầ
Qua bài đ tài này nhóm chúng em đã hi u đ
c ph n nào v c u trúc, vai
ủ
ầ
ọ
ẽ ế ụ trò, ý nghĩa và t m quan tr ng c a axit nucleic. Nhóm chúng em s ti p t c
ề ề
ể
ơ tìm hi u sâu h n v đ tài này.
42
Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O
