DNA là viết tắt của axit deoxyribonucleic . DNA và RNA (axit ribonucleic) là các axit nucleic. Cùng với protein, lipid cũng như cacbohydrat phức hợp (polysaccharid), axit nucleic là một trong những loại đại phân tử chính cần thiết cho mọi dạng sống.
Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu trúc và chức năng của ADN.
DNA là một phân tử được tạo thành từ hai chuỗi cuộn quanh nhau để tạo thành một chuỗi xoắn kép mang các chỉ dẫn di truyền cho sự phát triển, hoạt động, tăng trưởng và sinh sản của tất cả các sinh vật và nhiều loại vi rút. Cấu trúc của DNA là một chuỗi xoắn kép.
Dưới đây là cấu trúc của một phần của chuỗi xoắn DNA.
Sợi DNA được tạo thành từ các đơn vị đơn phân đơn giản hơn được gọi là nucleotide, do đó, hai sợi DNA cũng có thể được gọi là polynucleotide. Mỗi nucleotide được tạo thành từ một trong bốn nucleobase chứa nitơ, một loại đường được gọi là deoxyribose và một nhóm phosphate.
Bốn nucleobase chứa nitơ là:
Các nucleotide được kết nối trong một chuỗi thông qua các liên kết cộng hóa trị giữa phosphate của một nucleotide và đường của nucleotide tiếp theo, tạo thành một xương sống xen kẽ đường-phosphate. Theo quy tắc kết đôi bazơ, các bazơ nitơ của hai sợi polynucleotit được nối với nhau bằng các liên kết hydro để tạo nên một chuỗi kép DNA.
Quy tắc kết đôi bazơ cho biết Adenine (A) liên kết với Thymine (T) và Cytosine (C) liên kết với Guanine (G).
Các bazơ nitơ bổ sung được nhóm thành hai nhóm - pyrimidin và purin . Trong DNA, các pyrimidine là cytosine và thymine ; các nhân purin là guanin và adenin.
Cả hai sợi của DNA sợi kép đều lưu trữ thông tin sinh học giống nhau. Thông tin này được nhân rộng khi hai sợi tách ra.
Một phần lớn DNA (khoảng 98% đối với con người) là không mã hóa, điều này có nghĩa là những phần này không đóng vai trò là mẫu cho trình tự protein. Hai chuỗi DNA là đối song song, chúng chạy ngược chiều nhau. Trình tự của bốn nucleobase dọc theo xương sống là trình tự chịu trách nhiệm mã hóa thông tin di truyền. Các sợi RNA được tạo ra bằng cách sử dụng các sợi DNA làm khuôn mẫu trong một quá trình được gọi là phiên mã . Dưới mã di truyền, các sợi RNA chỉ định trình tự của các axit amin trong protein trong một quá trình được gọi là dịch mã.
Với tế bào nhân thực, DNA được tổ chức thành các cấu trúc dài được gọi là nhiễm sắc thể . Trước khi phân chia tế bào, các nhiễm sắc thể được nhân đôi trong một quá trình được gọi là sao chép DNA , để cung cấp một bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh cho mỗi tế bào con. Sinh vật nhân chuẩn lưu trữ phần lớn DNA của chúng trong nhân tế bào (DNA nhân), ty thể (DNA ti thể), hoặc trong lục lạp (chloroplast DNA).
Mặt khác, sinh vật nhân sơ chỉ lưu trữ DNA của chúng trong tế bào chất, trong các nhiễm sắc thể hình tròn.