Cơ sở DNA
Có 4 bazơ khác nhau trong DNA. Chúng bao gồm các bazơ bắt nguồn từ pyrimidine chỉ có một vòng (cytosine và thymine) và các bazơ bắt nguồn từ purine có hai vòng (adenine và guanine). Mỗi bazơ này liên kết với một đường và một phân tử photphat và sau đó còn được gọi là nucleotide adenin hoặc nucleotide cytosine.
Sự kết hợp này với đường và với photphat là cần thiết để các bazơ riêng lẻ có thể được liên kết để tạo thành một sợi DNA dài. Trong sợi DNA, đường và phosphate xen kẽ nhau, tạo thành các phần tử bên của thang DNA. Các bậc thang của DNA được hình thành bởi bốn cơ sở khác nhau, hướng vào trong.
Adenine và thymine, hoặc guanine và cytosine luôn tạo thành một cặp bazơ bổ sung. Các cơ sở DNA được liên kết bằng cái gọi là liên kết hydro. Cặp adenine-thymine có hai, cặp guanine-cytosine có ba liên kết này.
DNA polymerase
DNA polymerase là một loại enzyme có thể liên kết các nucleotide với nhau để tạo ra một sợi DNA mới. Tuy nhiên, DNA polymerase chỉ có thể hoạt động nếu cái gọi là “mồi”, tức là phân tử khởi đầu cho DNA polymerase thực sự, được tạo ra bởi một enzyme khác (DNA polymerase khác). Sau đó, DNA polymerase sẽ gắn vào đầu tự do của phân tử đường bên trong nucleotide và liên kết đường này với phosphate của nucleotide tiếp theo. Trong bối cảnh sao chép DNA (khuếch đại DNA trong quá trình phân chia tế bào), DNA polymerase tạo ra phân tử DNA mới bằng cách đọc đoạn DNA đã tồn tại và tổng hợp chuỗi con đối lập tương ứng. Để DNA polymerase đạt được "sợi mẹ", DNA sợi đôi thực sự phải được giành lấy từ sợi mẹ bằng cách chuẩn bị enzyme trong quá trình nhân đôi DNA. Ngoài các DNA polymerase tham gia vào quá trình khuếch đại DNA, còn có các DNA polymerase có thể sửa chữa các điểm bị hỏng hoặc các điểm được sao chép không chính xác.
DNA như vật chất và các sản phẩm của nó
Để đảm bảo sự tăng trưởng và phát triển của cơ thể chúng ta, sự kế thừa các gen của chúng ta và sản xuất các tế bào và protein cần thiết cho việc này, phân chia tế bào (bệnh teo, nguyên phân) phải diễn ra. Các quá trình DNA của chúng ta phải trải qua để thực hiện điều này được thể hiện trong phần tổng quan: Sao chép: Mục tiêu của quá trình sao chép là nhân đôi vật liệu di truyền (DNA) của chúng ta nhân tế bào, trước khi phân chia tế bào. Các nhiễm sắc thể được loại bỏ từng mảnh để enzyme có thể tự gắn vào DNA.
Sợi kép DNA đối lập được mở ra để hai base không còn kết nối với nhau. Mỗi bên của lan can hoặc chân đế giờ đây được đọc bằng các enzyme và được bổ sung bởi các cơ sở bổ sung bao gồm cả lan can. Do đó, hai sợi kép DNA giống hệt nhau được hình thành, chúng được phân phối cho hai tế bào con.
Phiên mã: Cũng giống như sao chép, phiên mã diễn ra trong nhân tế bào. Mục đích là phiên mã mã cơ sở của DNA thành mRNA (axit ribonucleic thông tin). Trong quá trình này, thymine được trao đổi cho các phần uracil và DNA không mã hóa protein được cắt ra, tương tự như một ô trống.
Kết quả là mRNA, hiện được vận chuyển ra khỏi nhân tế bào, ngắn hơn nhiều so với DNA và chỉ là chuỗi đơn. Dịch: Khi mRNA đã đến không gian tế bào, khóa sẽ được đọc từ các base. Quá trình này diễn ra trên ribosome.
Ba bazơ (bộ ba bazơ) cung cấp mã cho một axit amin. Tổng cộng có 20 loại axit amin khác nhau được sử dụng. Khi mRNA đã được đọc ra, chuỗi axit amin dẫn đến một protein được sử dụng trong chính tế bào hoặc được gửi đến cơ quan đích.
đột biến: Trong quá trình truyền và đọc DNA, ít nhiều sai sót nghiêm trọng có thể xảy ra. Trong một tế bào, có khoảng 10,000 đến 1,000,000 thiệt hại mỗi ngày, thường có thể được sửa chữa bằng các enzym sửa chữa, vì vậy các lỗi không ảnh hưởng đến tế bào. Nếu sản phẩm, tức là protein, không thay đổi mặc dù có đột biến, thì đột biến âm thầm sẽ xuất hiện.
Tuy nhiên, nếu protein bị thay đổi, bệnh tật thường phát triển. Ví dụ, Bức xạ của tia cực tím (ánh sáng mặt trời) gây ra thiệt hại cho cơ sở thymine là không thể sửa chữa được. Hậu quả có thể là da ung thư.
Tuy nhiên, đột biến không nhất thiết phải liên quan đến bệnh. Họ cũng có thể thay đổi sinh vật để có lợi cho nó. Như vậy, đột biến là thành phần chính của quá trình tiến hóa, vì sinh vật chỉ có thể thích nghi với môi trường về lâu dài thông qua đột biến.
Có nhiều loại đột biến có thể xảy ra tự phát trong các giai đoạn khác nhau của chu kỳ tế bào. Ví dụ, nếu một gen bị lỗi, đây được gọi là đột biến gen. Tuy nhiên, nếu khiếm khuyết ảnh hưởng đến nhiễm sắc thể hoặc các bộ phận của nhiễm sắc thể, khi đó nó được gọi là đột biến nhiễm sắc thể. Nếu số lượng nhiễm sắc thể bị ảnh hưởng, sau đó dẫn đến đột biến gen.
Tất cả các bài trong loạt bài này:
