Bạn đang xem bài viết Tìm Hiểu Cấu Trúc Và Chức Năng Của Adn được cập nhật mới nhất trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
ADN là một trong những phân tử quan trọng hỗ trợ việc xác định mối quan hệ huyết thống và dùng để sàng lọc dị tật trước sinh.
Để giúp mọi người có thể hiểu được vì sao đại phân tử này lại có vai trò quan trọng đến như vậy.
Cấu trúc của ADN
Trước khi phân tích chi tiết về cấu trúc và chức năng của ADN. Bạn cần phải nắm được những thông tin cơ bản như sau:
ADN là viết tắt của đại phân tử có tên là axit đêôxiribônuclêic. Được cấu tạo thành nguyên tắc đơn phân, đa phân là các Nucleotit và 2 chuỗi Pôlinuclêôtit liên kết với nhau.
Cấu trúc của ADNThành phần cấu tạo nên ADN
ADN được gọi là đại phân tử, bởi trong thành phần cấu tạo nên ADN có sự góp mặt của 5 nguyên tố hóa học, bao gồm: C, N, P, H, O. ADN là sở hữu cấu trúc đa phân, trong đó gồm rất nhiều đơn phân là các Nucleotit. Mỗi đơn phần này bao gồm cách thành phần sau:
Đường đêôxiribôzơ với công thức hóa học là C5H10O4.
Axit Photphoric với công thức hóa học là H3PO4.
Và cuối cùng là 1 trong 4 loại bazơ nitơ gồm A, G, T, X. Trong 4 loại này thì A và G thường có kích thước lớn hơn và T, X thường có kích thước nhỏ hơn.
Cấu trúc chi tiết của ADN
Về cấu trúc chi tiết của ADN thì đại phân tử này là chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch Pôlinuclêôtit. 2 mạnh này sẽ xoắn đều quanh trục theo chiều từ trái – phải.
Như vậy trong 1 vòng như vậy sẽ có 10 cặp nucleotit, với chiều dài 34 Ăngstron và có đường kính 20 Ăngstron. Cấu trúc này sẽ có các liên kết và hệ quả như sau:
Các cặp nucleotit xoắn đều theo trục
Liên kết thứ nhất là trong mạch đơn: Liên kết này được tạo thành từ hóa trị axit photphoric của cặp Nuclêôtit và đường C5 của cặp nucleotit tiếp theo.
Liên kết tiếp theo là liên kết 2 mạch đơn: Đây là liên kết hidro và 1 cặp bazo nito. Chúng sẽ đứng đối diện nhau theo các nguyên tắc bổ sung. Cụ thể cặp A và T sẽ liên kết với nhau bằng 2 liên kết hidro, G và X sẽ liên kết với nhau bằng 3 liên kết hidro.
Còn với hệ quả bổ sung thì đại phân tư ADN sẽ có 4 bazơ nitơ liên kết theo tỷ số A+T/G+X. Và đây được xem là hằng số nhất định trong mỗi loài.
Ngoài ra ADN còn có cấu trúc không gian gồm các chuỗi polinucleotit song song và ngược chiều nhau. Trong đó khoảng cách giữa các cặp bazơ là 3,4A0 , và đường kính giữa các vòng xoắn là 20 A0.
Chức năng của ADN
Chức năng đóng vai trò quan trọng nhất của ADN chính là lưu giữ, truyền đạt hay là bảo quản các thông tin di truyền qua các thế hệ. Chính nhờ chức năng đặc biệt này mà ADN đóng góp một vai trò vô cùng to lớn cho ngành y học Việt Nam.
ADN có chức năng bảo quản thông tin di truyền qua các thế hệVai trò của xét nghiệm ADN
Hiểu được cấu trúc và chức năng của ADN, bạn có thể biết được vì sao ADN lại được ứng dụng rộng rãi vào khoa học kỹ thuật của ngành Y học hiện nay.
Việc xét nghiệm ADN có 2 vai trò cực kỳ lớn như sau:
Sàng lọc dị tật trước sinh
Đây là phương pháp sàng lọc dị tật thai nhi thông qua xét nghiệm ADN ngay từ khi còn trong bụng mẹ. Để giúp hỗ trợ các gia đình kịp thời phát hiện những thai nhi không may bị dị tật. Từ đó sẽ có biện pháp can thiệp hoặc đình chỉ thai kỳ kịp thời.
Xét nghiệm ADN giúp sàng lọc dị tật trước sinhPhương pháp này được áp dụng từ tháng thứ 4 của thai kỳ, thông qua xét nghiệm ADN xâm lấn.
Có nghĩa là chọc ối để phân tách ADN và đưa ra kết quả. Vì ADN có kết cấu bền vững, ổn định nên tỷ lệ chính xác sẽ là 99,99%.
Xác định mối quan hệ huyết thống
Một vai trò quan trọng tiếp theo của ADN chính là để xác định mối quan hệ huyết thống. Có thể là cha – con, mẹ – con, cháu ngoại – ông bà ngoại, cháu nội – ông bà nội, chú, bác…
Phương pháp này sẽ sử dụng các mẫu bệnh phẩm để phân tách ADN có trong đó, từ đó đưa ra kết quả xác định huyết thống.
Áp dụng để xác định mối quan hệ huyết thốngCác mẫu bệnh phẩm có thể dùng để xét nghiệm ADN rất đa dạng. Bạn có thể dùng các mẫu phổ thông như: Máu, niêm mạc miệng, móng tay – chân, tóc có chân… Hoặc cũng có thể dùng các mẫu đặc biệt như: Bàn chải đánh răng, bao cao su đã dùng, bã kẹo cao su, đầu lọc thuốc lá….
Dịch vụ xét nghiệm này đang được phát triển mạnh ở nước ta, bởi độ chính xác khá cao. Có thể xét nghiệm để xác định huyết thống ngay cả với những em bé chưa được sinh ra, bằng phương pháp ADN thai nhi xâm lấn và không xâm lấn.
Tìm Hiểu Về Cấu Trúc Và Chức Năng Của Dna
Axit deoxyribonucleic, hay DNA, là một phân tử chứa các thông tin mà một sinh vật cần để phát triển, sống và sinh sản. Những thông tin này được tìm thấy bên trong mỗi tế bào, và được truyền từ cha mẹ cho con cái của họ.
DNA là thứ khiến mỗi con người trở thành một cá thể độc nhất vô nhị trên thế giới.
Một bộ DNA hoàn chỉnh chứa 3 tỷ bazo, 20.000 gen và 23 cặp nhiễm sắc thể. Chúng ta thừa hưởng một nửa DNA từ tinh trùng của cha và một nửa từ trứng của mẹ. Trên thực tế DNA rất dễ bị phá hủy, ước tính có hàng chục ngàn sự kiện gây tổn hại đến DNA xảy hằng ngày trong mỗi tế bào của chúng ta. Các tổn hại này có thể xảy ra do lỗi sao chép DNA, do gốc tự do và do chúng ta tiếp xúc với bức xạ UV. Nhưng may thay, các tế bào của chúng ta lại có những protein chuyên biệt có khả năng phát hiện và sửa chữa nhiều trường hợp DNA bị phá hủy.
Các thông tin căn bản cho sự sống (phát triển, sống còn và sinh sản) trên DNA này được lưu trữ trong chuỗi các cặp bazo nucleotide. Các tế bào đọc các thông tin này ở nhiều thời điểm trong cuộc đời để tạo ra các protein cần thiết cho sự tăng trưởng.
Mỗi nhóm bazo nucleotide gồm ba bazo tương ứng với các axit amin cụ thể. Một số kết hợp, như T-A-A, T-A-G và T-G-A cũng chỉ ra sự kết thúc của chuỗi protein. Protein được tạo thành từ sự kết hợp khác nhau của các axit amin. Khi được đặt cùng nhau theo đúng thứ tự, mỗi protein có cấu trúc và chức năng riêng trong cơ thể.
1.2. Số lượng DNA cấu tạo thành cơ thể người
Như hình trên, ta có thể thấy, các bazo nucleotide (Ví dụ: ATGC) là cấu trúc căn bản hình thành chuỗi xoắn DNA (DNA helix). Nhiều chuỗi DNA lại hình thành nên 23 cặp nhiễm sắc thể, mỗi tế bào trong cơ thể đều có 23 cặp này. Và cơ thể có hàng chục ngàn tỷ tế bào!!!.
Do đó, 1 cơ thể sống có vô vàn chuỗi DNA.
Xét nghiệm DNA (xét nghiệm di truyền) đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định nguy cơ phát triển một số bệnh. Nó còn đóng vai trò như xét nghiệm sàng lọc để có các can thiệp y tế kịp thời. Các loại xét nghiệm di truyền khác nhau được thực hiện vì những lý do khác nhau:
Xét nghiệm chẩn đoán được thực hiện để xác định các gen đột biến.
Xác định các bệnh có khả năng di truyền.
2.1. Xét nghiệm tiền lâm sàng
Nếu gia đình có tiền sử nhiều người cùng mắc một hoặc một nhóm bệnh thì việc xét nghiệm di truyền có thể cho biết chính xác tình trạng bệnh đó như thế nào. Loại xét nghiệm này có thể hữu ích để xác định nguy cơ mắc một số loại ung thư như:
2.2. Xét nghiệm người mang bệnh (nhưng không có triệu chứng của bệnh)
Nếu gia đình có tiền sử mắc chứng rối loạn di truyền, chẳng hạn như thiếu máu hồng cầu hình liềm hoặc xơ nang có thể chọn xét nghiệm di truyền trước khi có con. Trong tình trạng mang rối loạn di truyền nhưng ở mức độ nhẹ thì có thể người cha/mẹ không có triệu chứng gì. Tuy nhiên nếu 2 người cùng mang một loại rối loạn di truyền giống nhau có thể sinh ra đứa con bị bệnh di truyền nặng, có thể tử vong. Ví dụ: cha và mẹ cùng bị beta thalassemia.
2.3. Xét nghiệm tiền sản
Nếu bạn đang mang thai, xét nghiệm này có thể phát hiện một số loại bất thường trong gen của em bé. Hội chứng Down và hội chứng trisomy 18 là hai rối loạn di truyền thường thường gặp. Và dĩ nhiên 2 bệnh này được sàng lọc như là một phần của xét nghiệm di truyền trước khi sinh. Truyền thống, bác sĩ xác định chẩn đoán bằng xét nghiệm xâm lấn như chọc ối,… Hiện nay đã ra đời xét nghiệm DNA không xâm lấn (NIPT). Xét nghiệm này có khả năng đánh giá DNA của em bé thông qua xét nghiệm máu được thực hiện trên người mẹ. Và dĩ nhiên giảm tối đa nguy cơ sảy thai. Tuy nhiên NIPT chỉ được xem là xét nghiệm tầm soát.
2.4. Sàng lọc sơ sinh
Đây là loại xét nghiệm di truyền phổ biến nhất, loại xét nghiệm này rất quan trọng để phát hiện có một rối loạn xuất hiện như:
2.5. Thử nghiệm tiền cấy ghép
Cũng được gọi là chẩn đoán di truyền tiền ghép. X ét nghiệm này có thể được sử dụng khi bạn cố gắng mang thai thông qua thụ tinh trong ống nghiệm. Phôi thai trước khi đưa vào tử cung mẹ được sàng lọc các bất thường di truyền. Phôi thai không có bất thường được cấy vào tử cung sẽ có hy vọng mang thai thành công cao.
2.6. Xét nghiệm DNA dấu vân tay
Đây là một xét nghiệm hóa học cho thấy cấu trúc di truyền đặc trưng của một người. Nó được sử dụng làm bằng chứng tại các tòa án. Cũng như để xác định danh tính các thi thể,…
3. Thực phẩm dưới dạng DNA, RNA
RNA (axit ribonucleic) và DNA (axit deoxyribonucleic) là các hợp chất hóa học được tạo ra bởi cơ thể. Tuy vậy chúng cũng có thể được thực hiện trong công nghiệp. RNA và DNA đôi khi được dùng làm thuốc.
Người ta sử dụng RNA và DNA cho các tình trạng như:
Tăng cường hoạt động thể thao.
Hỗ trợ các vấn đề về dạ dày và ruột.
Các vấn đề về hệ thống miễn dịch, lão hóa và nhiều bệnh khác.
Tuy nhiên nhưng không có bằng chứng khoa học tốt để hỗ trợ những công dụng này.
Tác dụng phụ:
Khi dùng bằng đường uống: RNA và DNA AN TOÀN TUYỆT ĐỐI khi được tiêu thụ với lượng có trong thực phẩm. Ngoài ra, RNA an toàn cho hầu hết mọi người khi dùng cùng với axit béo omega-3 và L-arginine. Không có đủ thông tin đáng tin cậy để biết liệu sự kết hợp sử dụng RNA / DNA có an toàn hay không.
Khi được tiêm: RNA CÓ THỂ AN TOÀN khi được tiêm dưới da. Tiêm RNA có thể gây ngứa, đỏ và sưng tại chỗ tiêm.
Các biện pháp phòng ngừa và cảnh báo đặc biệt
Đối với trường hợp mang thai và cho con bú:
Việc bổ sung RNA và DNA có thể KHÔNG AN TOÀN nếu bạn đang mang thai. Một số bằng chứng cho thấy DNA có thể đi qua nhau thai và gây ra dị tật bẩm sinh.
Không có đủ thông tin đáng tin cậy để biết liệu RNA và DNA có an toàn để sử dụng khi cho con bú hay không. Do đó nên giữ an toàn và tránh sử dụng.
DNA có thể được coi là vật chất căn bản để hình thành nên sự sống. Nó cũng là đặc trưng duy nhất của mỗi cá thể sống trên thế giới này.
DNA được tạo thành từ các bazo nucleotide. Nó lại tạo thành chuỗi nhiễm sắc thể, mỗi tế bào có 23 nhiễm sắc thể và cơ thể có hàng chục nghìn tỷ tế bào…
DNA có thể bị phá huỷ nhưng cũng có thể tự xây dựng lại đồng thời.
Tính Chất Chức Năng Và Cấu Trúc Không Gian Của Adn
Mô tả cấu trúc không gian ADN
Cấu trúc không gian của ADN là một trong những yếu tố quan trọng không thể bỏ qua mỗi khi nhắc đến ADN. Bản chất của cấu trúc không gian của ADN chính là có cấu tạo từ hai hệ mạch xoắn kép và song song với nhau, cả hai mạch này sẽ được duy trì xoắn đều tại một trục cố định theo chiều ngược kim đồng hồ hay nói cách khác là từ trái qua phải.
Mỗi chu kỳ của một ADN sẽ bao gồm 10 cặp Nucleotit, chiều dài của cả đoạn mạch là 3,4nm và đường kính giữa 2 mạch xoắn là 2nm. Liên kết Hidro sẽ giúp cho hai mạch liên kết với nhau bền chặt hơn. Điều này đã giúp cho ADN được biết đến với hình ảnh là những đoạn xoắn.
Hình xoắn của ADN được kết nối với nhau bởi các phân tử Nucleotit bao gồm: T, A, G, X. Trong đó hai đoạn mạch được liên kết theo nguyên tắc bổ sung,cặp đôi T liên kết với A và ngược lại còn G sẽ liên kết với X và ngược lại. Từ trình tự các Nu ở một đoạn mạch là ta có thể viết được mạch còn lại nhờ nguyên tắc trên.
Theo quy ước thì 1 trong phân tử ADN sẽ bằng (A+G/T+X). Ở mỗi cơ thể con người sẽ có một cấu trúc không gian của ADN khác nhau, sự khác nhau từ cấu trúc ADN chính là điều tạo sự khác biệt ở mỗi người.
Tính chất của cấu trúc không gian ADN
Như đã phân tích ở trên, mỗi người sẽ có một cấu trúc không gian ADN hoàn toàn khác nhau cũng là biểu hiện cho những nét riêng biệt cho mỗi cá thể. Tuy nhiên về tính chất của ADN lại được xếp theo hai dạng đó là dạng đặc thù và tính đa dạng, đây là tính đặc trưng nhất của ADN:
Tính đa dạng: Tính đa dạng trong cấu trúc không gian của ADN chính là ở sự đa dạng và phong phú của trình tự sắp xếp các Nu với nhau. Các Nu trong một cấu trúc ADN được hình thành với số lượng rất lớn. Chỉ từ 4 loại Nu A – X, T – G mà cho ra một đoạn mạch khác biệt, không trùng lặp với bất kỳ đoạn mạch nào khác.
Tính đặc trưng: Ngược lại với tính chất đa dạng, tính chất đặc trưng của ADN chính là biểu hiện thông qua sự khác biệt giữa mỗi ADN, hay còn nói cách khác đó chính là mỗi cấu trúc không gian sẽ có đặc trưng riêng về số lượng, trình tự sắp xếp giữa ADN và thành phần cấu tạo của mỗi Nu có trong đoạn mạch xoắn. Xem Thêm: Chi Phí Xét Nghiệm ADN Dựa Vào Yếu Tố Nào?
Chức năng của cấu trúc không gian ADN
Từ những tính chất trên thì có thể thấy được cấu trúc trong mỗi đoạn mạch xoắn ADN đều đảm nhiệm một vai trò và chức năng rất quan trọng đối với cá thể con người. Nhất là trong việc xác định sự di truyền học và phân tích khoa học về đặc trưng của mỗi giống loài nhờ quá trình xét nghiệm di truyền học.
Từ mỗi cấu trúc không gian ADN được tìm thấy các nhà nghiên cứu sẽ phân tích được quá trình hình thành và phát triển của mỗi loài đặc biệt là sự di truyền do cấu trúc gen được thể hiện qua mạch xoắn. Điều này rất có ích trong cuộc sống của con người hiện nay.
Tổng kết lại thì có thể nhận xét rằng cấu trúc không gian ADN sẽ hội tụ những chức năng chính như: bảo quản, lưu trữ và truyền đạt thông tin hệ di truyền trong tất cả các cá thể tồn tại. Ngoài ra các loại protein trong cơ thể con người cũng được kiểm soát và báo cáo đầy đủ thông qua cấu trúc ADN nhờ quá trình phân tích, do đó các tính trạng cơ thể mỗi sinh vật cũng được quy định cụ thể và rõ ràng hơn.
Thông tin di truyền sẽ chứa đựng những mật mã của ADN nhờ quá trình mã hóa bộ ba. Sự mã hóa bộ 3 được hiểu là mỗi axit amin thể hiện trên một đoạn mạch được tạo từ 3 cặp Nu liên kết với nhau trên cấu trúc không gian của ADN. Bộ 3 mã hóa sẽ tương đương với mã di truyền, đơn vị mã hay 1 codon.
Cấu Tạo Và Chức Năng Của Adn Và Gen
Cấu tạo và chức năng của ADN và gen
Cấu tạo và chức năng của ADN và gen
Hình 2 :Cấu tạo hóa học và cấu trúc không gian của phân tử ADN
Gen là một đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một chuỗi pôlipeptit hay ARN.
mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào.
Nằm ở đầu 3’của gen,mang tín hiệu đặc biệt giúp ARN polimeraza nhận biết và liên kết để khởi động quá trình phiên mã và chứa trình tự nucleotit điều hòa quá trình phiên mã.
Vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin có ở sinh vật nhân sơ nên được gọi là gen không phân mảnh.
Vùng mã hóa không liên thục có ở sinh vật nhân thực . Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hóa không liên tục , các đoạn mã hóa axit amin(exon) và không mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau nên được gọi là gen phân mảnh.
Trong phân tử ADN : liên kết PHOTPHODIESTE gồm có liên kết giữa các gốc đường và gốc axit của cùng một nucleotit và liên kết cộng hóa trị giữa hai nucleotit.
Ví dụ 1 : Một gen có chiều dài là 5100 A 0, số nuclêôtit loại Adenin chiếm 20%. Hãy xác định:
Vùng nhân của vi khuẩn Helicobacter pylori có một phân tử ADN và ADN chỉ chứa N 14. Đưa một vi khuẩn Helicobacter pylori vào trong môi trường dinh dưỡng chỉ chứa N 15 phóng xạ và vi khuẩn sinh sản theo hình thức phân đôi tạo ra 16 vi khuẩn con. Khẳng định nào sau đây đúng?
Một gen dài 5100A o, số nucleotit loại A của gen bằng 2/3 số lượng một loại nucleotit khác. Gen này thực hiện tái bản liên tiếp 4 lần. Số nucleotit mỗi loại mà môi trường nội bào cung cấp cho quá trình tái bản trên là:
Số phân tử ADN con được tạo ra sau k lần nhân đôi liên tiếp là 8 x 2 k tức là có 2 x 8 x 2 k mạch. Trong đó có 8 x 2 mạch của ADN mẹ ban đầu không phải từ nguyên liệu của môi trường nội bào → Tổng số mạch đơn mới lấy nguyên liệu hoàn toàn từ môi trường nội bào là: 8 x 2 x 2 k – 2 x 8 = 112 → k = 3.
Bài viết gợi ý:
Cập nhật thông tin chi tiết về Tìm Hiểu Cấu Trúc Và Chức Năng Của Adn trên website Nhatngukohi.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!