DNA có lẽ là phân tử sinh học nổi tiếng nhất; nó có mặt trong mọi hình thức của sự sống trên trái đất. Nhưng DNA hoặc axit deoxyribonucleic là gì? Ở đây, chúng tôi bao gồm các yếu tố cần thiết.
Hầu như mọi tế bào trong cơ thể của bạn đều chứa DNA hoặc mã di truyền tạo ra bạn. DNA mang các hướng dẫn cho sự phát triển, tăng trưởng, sinh sản và hoạt động của tất cả cuộc sống.
Sự khác biệt trong mã di truyền là lý do tại sao một người có đôi mắt màu xanh thay vì màu nâu, tại sao một số người dễ bị bệnh nhất định, tại sao chim chỉ có hai cánh, và tại sao hươu có cổ dài.
Thật ngạc nhiên, nếu tất cả các DNA trong cơ thể con người được làm sáng tỏ, nó sẽ đạt tới mặt trời và trở lại hơn 300 lần.
Trong bài viết này, chúng tôi chia nhỏ các khái niệm cơ bản về DNA, những gì nó được tạo ra và cách nó hoạt động.
DNA là gì?
Tóm lại, DNA là một phân tử dài chứa mã di truyền duy nhất của mỗi người. Nó giữ các hướng dẫn để xây dựng các protein cần thiết cho cơ thể chúng ta hoạt động.
Các chỉ dẫn DNA được truyền từ cha mẹ sang con, với khoảng một nửa số DNA của đứa trẻ có nguồn gốc từ cha và một nửa từ mẹ.
Kết cấu
DNA là một phân tử hai sợi xuất hiện xoắn, tạo cho nó một hình dạng duy nhất được gọi là xoắn kép.
Mỗi một trong hai chuỗi là một chuỗi dài các nucleotide hoặc các đơn vị riêng lẻ được tạo thành từ:
- một phân tử phosphate
- một phân tử đường được gọi là deoxyribose, chứa năm nguyên tử cacbon
- vùng chứa nitơ
Có bốn loại vùng chứa nitơ được gọi là bazơ:
- adenine (A)
- cytosine (C)
- guanine (G)
- thymine (T)
Thứ tự của bốn căn cứ này tạo thành mã di truyền, đó là hướng dẫn của chúng ta cho sự sống.
Các cơ sở của hai sợi DNA được gắn với nhau để tạo ra một hình dạng giống như bậc thang. Trong thang, A luôn dính vào T, và G luôn bám vào C để tạo ra “những bậc thang”. Chiều dài của thang được hình thành bởi các nhóm đường và phosphate.
DNA bao bì: Chromatin và nhiễm sắc thể
Hầu hết DNA sống trong hạt nhân của tế bào và một số được tìm thấy trong ty lạp thể, đó là sức mạnh của các tế bào.
Bởi vì chúng ta có quá nhiều DNA (2 mét trong mỗi tế bào) và hạt nhân của chúng ta quá nhỏ, DNA phải được đóng gói cực kỳ gọn gàng.
Các sợi DNA được lặp lại, cuộn và quấn quanh các protein gọi là histone. Trong trạng thái cuộn này, nó được gọi là chromatin.
Chromatin được cô đặc hơn, thông qua một quá trình gọi là supercoiling, và sau đó nó được đóng gói thành các cấu trúc gọi là nhiễm sắc thể. Những nhiễm sắc thể này tạo thành hình dạng “X” quen thuộc như trong hình trên.
Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử DNA. Con người có 23 cặp nhiễm sắc thể hoặc 46 nhiễm sắc thể. Thật thú vị, ruồi giấm có 8 nhiễm sắc thể, và chim bồ câu có 80.
Nhiễm sắc thể 1 là lớn nhất và chứa khoảng 8.000 gen. Nhỏ nhất là nhiễm sắc thể 21 với khoảng 3.000 gen.
Gen là gì?
Mỗi chiều dài của DNA mã hóa cho một loại protein cụ thể được gọi là một gen. Ví dụ, một gen mã hóa protein insulin, hormone giúp kiểm soát lượng đường trong máu. Con người có khoảng 20.000-30.000 gen, mặc dù ước tính khác nhau.
Gen của chúng tôi chỉ chiếm khoảng 3% DNA của chúng tôi, 97% còn lại ít được hiểu rõ hơn. DNA nổi bật được cho là tham gia vào việc điều chỉnh phiên mã và dịch thuật.
DNA tạo ra protein như thế nào?
Đối với các gen tạo ra một protein, có hai bước chính:
Phiên mã: Mã DNA được sao chép để tạo ra RNA thông tin (mRNA). RNA là một bản sao của DNA, nhưng nó thường là một sợi đơn. Một điểm khác biệt là RNA không chứa thymine cơ bản (T), được thay thế bằng uracil (U).
Bản dịch: Các mRNA được dịch sang các axit amin bằng cách chuyển RNA (tRNA).
mRNA được đọc trong các phần ba chữ cái được gọi là codon. Mỗi mã codon cho một axit amin cụ thể hoặc khối xây dựng của một protein. Ví dụ, mã GUG mã hóa cho valine amino acid.
Có 20 axit amin có thể.
Telomere là gì?
Telomere là các vùng của các nucleotide lặp lại ở cuối nhiễm sắc thể.
Chúng bảo vệ các đầu của nhiễm sắc thể khỏi bị hư hỏng hoặc nung chảy với các nhiễm sắc thể khác.
Chúng đã được ví như những lời khuyên bằng nhựa trên dây giày khiến chúng không bị sờn.
Khi chúng ta già đi, vùng bảo vệ này dần dần trở nên nhỏ hơn. Mỗi lần tế bào phân chia và DNA được sao chép, telomere trở nên ngắn hơn.
Tóm lại
Nhiễm sắc thể là những sợi DNA được cuộn chặt. Gen là các phần của DNA mã hóa các protein riêng lẻ.
Nói cách khác, DNA là kế hoạch tổng thể cho sự sống trên trái đất và nguồn gốc của sự đa dạng tuyệt vời mà chúng ta thấy xung quanh chúng ta.
