Dna và RNA giống nhau ở những điểm nào
|
Các gen bao gồm DNA. Chiều dài của gen quy định độ dài của protein được gen mã hóa. DNA là một chuỗi xoắn kép, trong đó các nucleotide (các bazơ) liên kết với nhau:
DNA được phiên mã trong quá trình tổng hợp protein, trong đó một sợi ADN được dùng làm khuôn mẫu tổng hợp RNA thông tin (mRNA). RNA có các base như DNA, ngoại trừ uracil (U) thay thế thymine (T). mRNA di chuyển từ nhân đến tế bào chất và sau đó đến ribosome, nơi diễn ra quá trình tổng hợp protein. RNA vận chuyển (tRNA) mang các axit amin đến ribosome, và gắn axit amin vào chuỗi polypeptide đang phát triển theo một trình tự xác định bởi mRNA. Khi một chuỗi axit amin được lắp ráp, nó tự gấp nếp cuộn xoắn để tạo ra một cấu trúc protein ba chiều phức tạp dưới ảnh hưởng của các phân tử đi kèm lân cận.
DNA được mã hóa bằng mã bộ ba, chứa 3 trong số 4 nucleotides A, T, G, C. Các axit amin cụ thể được mã hóa bởi các mã bộ ba xác định. Vì có 4 nucleotide, nên số lượng mã bộ ba có thể có là 43 (64). Tuy nhiên chỉ có 20 axit amin, nên có một số mã bộ ba dư thừa. Bởi vậy, một số mã bộ ba cùng mã hóa một axit amin. Các bộ ba khác có thể mã hóa các yếu tố mở đầu hoặc kết thúc quá trình tổng hợp protein và sắp xếp, lắp ráp các axit amin.
Gen bao gồm exon và intron. Exons mã hóa cho các axit amin cấu thành protein. Còn introns chứa các thông tin chi phối việc kiểm soát và tốc độ sản xuất protein. Exons và intron cùng được sao chép vào mRNA, nhưng các đoạn được sao chép từ intron được loại bỏ sau đó. Nhiều yếu tố điều hòa việc phiên mã, bao gồm RNA antisense, được tổng hợp từ chuỗi DNA không được mã hoá thành mRNA. Ngoài DNA, các nhiễm sắc thể chứa histon và các protein khác cũng ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen (protein và số lượng protein được tổng hợp từ một gen nhất định).
Kiểu gen cho biết thành phần và trình tự di truyền cụ thể; nó quy định những protein nào được mã hóa để sản xuất.
Ngược lại, bộ gen nói đến toàn bộ thành phần tất cả của các nhiễm sắc thể đơn bội, bao gồm các gen mà chúng chứa.
Kiểu hình hướng tới biểu hiện cơ thể, sinh hóa và sinh lý của một người - nghĩa là, làm thế nào các tế bào (hay cơ thể) thực hiện chức năng. Kiểu hình được xác định bởi loại và số lượng protein tổng hợp, tức là, sự biểu hiện của các gen ra môi trường như thế nào. Kiểu gen cụ thể có thể có hoặc không tương quan tốt với kiểu hình.
Biểu hiện đề cập đến quá trình điều hòa thông tin được mã hoá trong một gen được dịch mã từ một phân tử (thường là protein hoặc RNA). Sự biểu hiện gen phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính trạng đó trội hay lặn, mức ngoại hiện và biểu hiện của gen (xem Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen ), mức độ phân hóa mô (xác định theo loại mô và tuổi), các yếu tố môi trường, giới tính hoặc sự bất hoạt của nhiễm sắc thể và các yếu tố khác chưa biết.
Các yếu tố ảnh hưởng đến biểu hiện gen mà không thay đổi trình tự bộ gen được gọi là các yếu tố biểu sinh.
Sự hiểu biết về nhiều cơ chế sinh hóa điều chỉnh sự biểu hiện gen ngày càng rõ ràng. Một cơ chế là sự thay đổi việc nối exon (còn gọi là quá trình trưởng thành mRNA). Trong phân tử mRNA mới được tổng hợp, các intron được loại bỏ, từng đoạn exon được tách ra riêng biệt, và sau đó các exon lắp ráp theo nhiều trật tự khác nhau, dẫn đến nhiều loại mRNA khác nhau và có khả năng dịch mã ra nhiều protein từ cùng chung một mã gen ban đầu. Số lượng protein được tổng hợp trong cơ thể con người có thể lên đến > 100.000 mặc dù hệ gen của con người chỉ có khoảng 20.000 gen.
Các cơ chế trung gian biểu hiện gen khác bao gồm các phản ứng methyl hóa DNA và phản ứng của histone như methyl hóa và acetyl hóa. DNA methyl hóa có xu hướng làm bất hoạt một gen. Chuỗi DNA cuộn xoắn quanh quả cầu histone. Sự methyl hóa histone có thể làm tăng hoặc giảm số lượng protein được tổng hợp từ một gen cụ thể. Sự acetyl hóa histone liên quan đến việc giảm biểu hiện gen ra bên ngoài. Sợi DNA không được phiên mã để hình thành mRNA cũng có thể được sử dụng như một khuôn mẫu để tổng hợp RNA, kiểm soát quá trình phiên mã của sợi đối diện.
Một cơ chế quan trọng khác liên quan đến microRNAs (miRNAs). MiRNA ngắn, hình dạng như chiếc kẹp tóc (các trình tự RNA khi liên kết với nhau) RNA này ức chế sự biểu hiện gen sau khi phiên mã. MiRNA có thể tham gia vào việc điều chỉnh đến 60% protein đã phiên mã.
ADN và ARN là những đại phân tử sinh học có vai trò vô cùng quan trọng trong tất cả sự sống sự sống. Nó tồn tại ở khắp bên trong các tế bào của động vật, thực vật, vi sinh vật, vi rút và thể phệ khuẩn. Hai phân tử này có những điểm giống và khác nhau nhất định, cùng so sánh ADN và ARN về cấu tạo, chức năng, quá trình tổng hợp và mối liên hệ giữa 2 phân tử dưới đây.  Phân biệt ADN và ARN So sánh ADN và ARNADN và ARN có những điểm tương đồng về cấu tạo, khác nhau về cấu trúc, chức năng và quá trình hình thành. Giống nhau ADN và ARN đều là các axit hữu cơ, được cấu tạo bởi 5 nguyên tố hóa học là: C, H, O, N, P, có khối lượng và kích thước vô cùng lớn. Trong cấu tạo giống nhau gồm các đơn phân nucleotit: A, G, X liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị. So sánh ADN và ARN nhận thấy 2 đại phân tử này đều có cấu trúc xoắn, xảy ra trong nhân tế bào, tại các NST ở kì trung gian. Khác nhau Các nhà khoa học sau khi so sánh phân tử ADN và ARN đã tìm ra những điểm khác nhau về cấu trúc và chức năng của chúng, cụ thể như sau: Cấu trúc Cấu trúc của ADN Theo Watson và Crick nghiên cứu năm 1953, ADN gồm 2 mạch polynucleotit dạng xoắn và nằm ngược chiều nhau, gồm 4 đơn phân chính là A, T, G, X. Đường kính vòng xoắn là 20A với chiều dài vòng xoắn là 34A bao gồm các cặp nucleotit cách nhau 3,4A. ADN là cấu trúc trong nhân, các mạch liên kết theo quy tắc bổ sung A với T, G liên kết với X. ARN chỉ gồm một mạch polynucleotit, mạch này thẳng hay xoắn với số lượng ít hơn ADN lên đến hàng nghìn đơn phân. 4 đơn phân chính cấu thành ARN là:A, U, G, X; liên kết với nhau tại các điểm xoắn, A liên kết với U, G với X. ARN được chia làm 3 loại là mARN, tARN và rARN. Sau khi được tổng hợp trong nhân, các ARN sẽ ra khỏi nhân để thực hiện các chức năng. Chức năng ADN là đại phân tử có tính đa dạng và đặc thù, chính sự đa dạng và đặc thù này là cơ sở để hình thành nên sự khác biệt giữa các loài sinh vật. ADN có khả năng bảo quản, lưu giữ và truyền đại các thông tin di truyền trong mỗi loài sinh vật. Khi ADN bị đột biến sẽ làm cho kiểu hình sinh vật thay đổi. ARN có chức năng truyền đạt các thông tin di truyền đến ADN, chức năng truyền đại này do mARN thực hiện. Các axit amin sẽ được ARN vận chuyển đến nơi tổng hợp protein và tiến hành dịch mã. Dịch mã xong, các mARN biến mất, vì vậy nó không làm ảnh hưởng đến tính trạng biểu hiện ra kiểu hình của sinh vật. So sánh ADN và ARN trong quá trình tổng hợp Quá trình nhân đôi ADN ở kì trung gian tại nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Phân tử ADN sẽ tiến hành tháo xoắn cả 2 mạch, 2 mạch này được sử dụng làm khuôn mẫu để hình thành các ADN con. Sau khi hình thành, các mạch mới và mạch khuôn mẫu sẽ xoắn lại, các ADN con nằm trong nhân tế bào. Trong quá trình hình thành, enzim polymeraza tham gia và tạo nên 2 ADN con. Quá trình nhân đôi ADN Tổng hợp ARN diễn ra ở kì trung gian, trong nhân tế bào và tại nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, chỉ có một đoạn của phân tử ARN ứng với 1 gen thực hiện tháo xoắn. Sau khi tổng hợp, ARN sẽ tách khỏi gen, rời khỏi nhân tế bào và tham gia quá trình tổng hợp protein. Hệ enzim tham gia tổng hợp là enzim polimeraza. Tổng hợp ARN dựa trên ADN Tổng hợp tất cả sự khác nhau giữa 2 đại phân tử này là câu trả lời cho câu hỏi “tại sao ADN có vai trò mã hóa sự sống mà không phải ARN”. Theo như nghiên cứu năm 1959 của Hoogsteen cho thấy ADN có sự biến đổi linh hoạt về cấu trúc phân tử.
Cụ thể là khi có protein gắn vào ADN hay có sự tổn thương về mặt hóa học từ các nucleotit thì ADN có khả năng tự sửa chữa và quay về liên kết ban đầu, các ADN có thể chịu và khắc phục được tổn thương hóa học, còn ARN lại cứng và tách ra bên ngoài. Vì vậy, ADN đảm nhận tốt vai trò truyền đạt các thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Mối quan hệ giữa ADN và ARNThông qua việc so sánh ADN và ARN, người ta tìm ra mối quan hệ mật thiết giữa 2 phân tử này quy định nên tính trạng của cơ thể sống.
Trên đây, https://www.xetnghiemadnchacon.com/ tổng hợp và so sánh ADN và ARN, đồng thời cũng nêu ra được mối quan hệ mật thiết giữa chúng. Hy vọng qua bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về 2 đại phân tử có chức năng truyền đạt thông tin di truyền này. |
