Axit nucleic

một thứ hợp chất đại phân tử sinh vật
(đổi hướng từ Axít nucleic)
So sánh hai axít nucleic chủ yếu : ARN (bên trái) và ADN (bên phải), hiển thị tách biệt xoáy ốc và nhóm gốc bazơ chứa nitơ của axít nucleic.
Nhà khoa học Thuỵ Sĩ Friedrich Miescher phát hiện axít nucleic vào năm 1869.[Chú ý 1] Sau đó, ông nêu ra quan điểm chúng nó đáng được gia nhập di truyền.[1]

Axít nucleic là một thứ hợp chất đại phân tử sinh vật, là vật chất tổng hợp của tất cả hình thức mạng sống đã biết ắt hẳn không được thiếu. Axít nucleic là tên gọi chung của axít deoxyribonucleic (ADN) và axít ribonucleic (ARN). Axít nucleic do nucleotit hợp thành, nhưng mà mônôme nucleotit do đường 5-cácbôn, nhóm gốc phốtphát và nhóm gốc bazơ chứa nitơ hợp thành. Nếu như đường 5-cácbôn là ribôzơ thì pôlyme hình thành là ARN ; nếu như đường 5-cácbôn là đềôxyribôzơ thì pôlyme hình thành là ADN.

Axít nucleic là đại phân tử sinh vật trọng yếu nhất (còn lại là axít amin / prôtêin, cácbôhyđrát / hợp chất hữu cơ gồm cácbônhyđrô, lipít / chất béo). Số lượng nhiều chúng nó tồn tại ở tất cả sinh vật, có chức năng biên soạn mã, đưa chuyển và biểu đạt thông tin di truyền. Nói cách khác, thông tin di truyền được chuyển giao thông qua trình tự axít nucleic. Phân tử ADN có chứa tất cả thông tin di truyền của giống loài sinh vật, là phân tử sợi đôi, trong đó đại đa số là đại phân tử có kết cấu hình dạng chuỗi, cũng có một phần ít hiện ra kết cấu hình dạng vòng, phân tử lượng thông thường rất lớn. ARN chủ yếu là phụ trách dịch mã và biểu đạt thông tin di truyền của ADN, là phân tử sợi đơn, phân tử lượng phải ít hơn nhiều so với ADN.

Axít nucleic tồn tại rộng khắp ở bên trong tất cả tế bào động thực vật, vi sinh vậtvi rút, thể phệ khuẩn, là một trong những vật chất cơ bản nhất của mạng sống, đã xây dựng tác dụng quyết định trọng yếu đối với các hiện tượng như phát dục, di truyềnbiến dị.

Axít nucleic được nhà khoa học Thuỵ Sĩ Friedrich Miescher phát hiện vào năm 1869.[2] Việc nghiên cứu thật nghiệm axít nucleic đã tạo thành bộ phận hợp thành trọng yếu của nghiên cứu sinh vật học và y học hiện đại, đã hình thành nền móng của bộ genpháp y học, cùng với công nghệ sinh họcngành công nghiệp chế thuốc.[3][4][5]

Chủng loại và tác dụngSửa đổi

Chủng loạiSửa đổi

Nucleotit là đơn vị cơ bản tổ thành axít nucleic, tức là mônôme của nucleotit hợp thành phân tử axít nucleic. Một phân tử nucleotit là do một phân tử nhóm gốc bazơ chứa nitơ, một phân tử đường 5-cácbôn và một phân tử nhóm gốc phốtphát hợp thành. Căn cứ vào sự khác nhau của đường 5-cácbôn có thể đem axít nucleic chia làm hai loại lớn axít deoxyribonucleic (ADN) và axít ribonucleic (ARN).

Axít nucleic ADN ARN
Tên gọi axít đềôxyribônuclêic axít ribônuclêic
Kết cấu kết cấu xoáy ốc sợi đôi có quy tắc thông thường hiện ra kết cấu sợi đơn
Đơn vị cơ bản đềôxyribônuclêôtít ribônuclêôtít
Đường 5-cácbôn đềôxyribôzơ ribôzơ
Nhóm gốc bazơ chứa nitơ A (Ađênin)

G (Guanin)

C (Cytosin)

T (Thymin)

A (Ađênin)

G (Guanin)

C (Cytosin)

U (Uracil)

Phân bố chủ yếu tồn tại ở nhân tế bào, số lượng ít tồn tại ở tuyến lạp thểdiệp lục thể chủ yếu tồn tại ở chất tế bào
Chức năng mang theo thông tin di truyền, có sẵn tác dụng cực kì trọng yếu trong di truyền, biến dịtổng hợp prôtêin của sinh vật. coi là vật chất di truyền : chỉ có ở trong vi-rút ARN ; không coi là vật chất di truyền : xây dựng tác dụng trong quá trình tổng hợp sinh vật prôtêin nhằm khống chế ADN. mARN là khuôn mẫu trực tiếp của tổng hợp sinh vật prôtêin, tARN có khả năng mang theo axít amin quy định đặc biệt, rARN là thành phần hợp thành ribôxôm ; tác dụng xúc tác : là một thứ của enzim.

Chất tương tự axít nucleicSửa đổi

Chất tương tự axít nucleic là hợp chất tương tự kết cấu với ADNARN mà tồn tại ở thiên nhiên, dùng cho nghiên cứu y họcsinh vật học phân tử. Chất tương tự axít nucleic đã phát sinh biến hoá ở giữa phân tử nucleotit mà hợp thành axit nucleic cùng với nhóm gốc bazơ chứa nitơ, đường 5-cácbôn và nhóm gốc phốtphát mà hợp thành nucleotit.[6] Thông thường, những biến hoá này được nhóm gốc bazơ của chất tương tự axít nucleic kết đôi và tính chất chồng chất nhóm gốc bazơ đã phát sinh biến hoá. Ví dụ như nhóm gốc bazơ thông dụng được kết đôi với tất cả bốn nhóm gốc bazơ kinh điển, thêm nữa chất tương tự khung xương axít phốtphoric - đường (như ANP) thậm chí có thể hình thành được ba tầng xoáy ốc.[7] Chất tương tự axít nucleic cũng gọi là nucleotit dị nguyên, đã đại biểu một trong những trụ chống chủ yếu của sinh học dị nguyên, tức là thiết kế sự sống dựa theo hình thức tự nhiên mới ra đời nhằm thay thế hoá học sinh vật.

Chất tương tự axít nucleic bao gồm axít nucleic péptít (ANP), axít nucleic khoá kín (ANL) cùng với axít nucleic etylen glycol (ANG) và axít nucleic threozơ (ANT). Bởi vì sợi chuỗi chính của phân tử đã phát sinh biến hoá, chúng nó có sự khác nhau rõ ràng với ADN hoặc ARN tồn tại ở thiên nhiên.

Tác dụngSửa đổi

ADN là cơ sở vật chất chủ yếu nhằm tích trữ, sao chép và đưa chuyển thông tin di truyền. ARN xây dựng tác dụng trọng yếu trong quá trình hợp thành sinh vật prôtêin - trong đó, ARN vận chuyển, viết tắt tARN, phát sinh tác dụng mang dắt và dời chuyển axít amin hoạt hoá ; ARN thông tin, viết tắt mARN, là khuôn mẫu của hợp thành sinh vật prôtêin ; ARN ribôxôm, viết tắt rARN, là nơi chỗ chủ yếu của các tế bào hợp thành prôtêin. Ngoài ra, bây giờ rất nhiều chủng loại ARN có chức năng khác, ví như ARN tiểu phân tử (miARN). Chất tương tự axít nucleic chủ yếu dùng cho nghiên cứu y họcsinh học phân tử.[6][7]

Lịch sửSửa đổi

Việc nghiên cứu thật nghiệm axít nucleic đã tạo thành bộ phận hợp thành trọng yếu của sinh vật họcnghiên cứu y học hiện đại, đồng thời đã dựng yên nền móng cho bộ genpháp y học cùng với công nghệ sinh họcngành công nghiệp chế thuốc.[3][4][5]

Tính chất tương quanSửa đổi

Chú ýSửa đổi

  1. ^ Ông gọi axít nucleic là nuclein.

Tham khảoSửa đổi

  1. ^ Bill Bryson, A Short History of Nearly Everything, Broadway Books, 2005, p. 500.
  2. ^ Dahm, R (tháng 1 năm 2008). “Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early years of nucleic acid research”. Human Genetics 122 (6): 565–81. ISSN 0340-6717. PMID 17901982. doi:10.1007/s00439-007-0433-0. 
  3. ^ a ă Lander ES, Linton LM, Birren B, Nusbaum C, Zody MC, Baldwin J và đồng nghiệp (tháng 2 năm 2001). “Initial sequencing and analysis of the human genome” (PDF). Nature 409 (6822): 860–921. Bibcode:2001Natur.409..860L. PMID 11237011. doi:10.1038/35057062. 
  4. ^ a ă Venter JC, Adams MD, Myers EW, Li PW, Mural RJ, Sutton GG và đồng nghiệp (tháng 2 năm 2001). “The sequence of the human genome”. Science 291 (5507): 1304–51. Bibcode:2001Sci...291.1304V. PMID 11181995. doi:10.1126/science.1058040. 
  5. ^ a ă Budowle B, van Daal A (tháng 4 năm 2009). “Extracting evidence from forensic DNA analyses: future molecular biology directions”. BioTechniques 46 (5): 339–40, 342–50. PMID 19480629. doi:10.2144/000113136. 
  6. ^ a ă “Chemists Invent New Letters for Nature's Genetic Alphabet”. https://www.wired.com/. Ngày 19 tháng 07 năm 2015. 
  7. ^ a ă Petersson, B., Nielsen, B.B., Rasmussen, H., Larsen, I.K., Gajhede, M., Nielsen, P.E., Kastrup, J.S. Crystal structure of a partly self-complementary peptide nucleic acid (PNA) oligomer showing a duplex-triplex network: Journal of the American Chemical Society, 2005 : 127 (5), 1424–1430.
  8. ^ Dahm R (tháng 1 năm 2008). “Discovering DNA: Friedrich Miescher and the early years of nucleic acid research”. Human Genetics 122 (6): 565–81. PMID 17901982. doi:10.1007/s00439-007-0433-0. 
  9. ^ Gribbin, J.The Scientists: A History of Science Told Through the Lives of Its Greatest Inventors. New York : Random House, 2002 : 546.
  10. ^ Cox M, Nelson D (2008). Principles of Biochemistry. Susan Winslow. tr. 288. ISBN 9781464163074. 
  11. ^ “DNA Structure”. What is DNA. Linda Clarks. Truy cập ngày 6 tháng 8 năm 2016. 

Xem thêmSửa đổi

  • Palou-Mir J, Barceló-Oliver M, Sigel RK (2017). “Chapter 12. The Role of Lead(II) in Nucleic Acids”. Trong Astrid S, Helmut S, Sigel RK. Lead: Its Effects on Environment and Health. Metal Ions in Life Sciences 17. de Gruyter. tr. 403–434. PMID 28731305. doi:10.1515/9783110434330-012. 

Liên kết ngoàiSửa đổi