ADN là gì? Arn là gì? So sánh ADN với ARN

Cùng với ADN, ARN là đại phân tử sinh học đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong tất cả sự sống. ADN và ARN tồn tại khắp bên trong các tế bào động thực vật, vi sinh, virus và thể phể khuẩn. Giữa hai phân tử này có những điểm giống khác nhau nhất định. Để hiểu rõ hơn về ADN là gì, ARN là gì? Những thông tin liên quan đến hai đại phân tử này, mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây. 

Tìm hiểu về ADN là gì?

Khái niệm ADN là gì?

ADN hay được gọi là acid deoxyribonucleic. Đây là vật chất di truyền của con người và gần hết những loài sinh vật khác.  ADN hình dạng chuỗi xoắn kép bao gồm các sợi dài xen kẽ với các nhóm đường, phosphate cùng các base nitơ (adenin,guanin, thymin và cytosine). 

Gần như toàn bộ tế bào trong cơ thể đều có ADN như nhau. Phần lớn chúng đều tập trung ở nhân của tế bào (ADN nhân) được tổ chức hình thành nên các cấu trúc gọi là nhiễm sắc thể. 

Bên cạnh đó, một lượng nhỏ phân tử ADN khác có trong ti thể (gọi là mtADN hay ADN ti thể) 

Ti thể là một cơ quan quan trọng trong tế bào đóng vai trò quan trọng chuyển hóa năng lượng từ máu thành các dạng mà tế bào sử dụng được. 

ADN chứa thông tin di truyền quan trọng cho quá trình sản xuất ra các thành phần của tế bào, các bào quan và quay vòng chu kỳ sống. Bên cạnh đó, sản xuất protein là quá trình tế bào phụ thuộc vào ADN khi thông tin di truyền được truyền từ phân tử ADN sang ARN rồi cuối cùng sẽ đến các protein. 

Phân tử ADN giải trình như thế nào?

Phân tử ADN giải trình liên quan đến công nghệ cho phép những nhà nghiên cứu xác định thứ tự các bazơ trong chuỗi ADN.

Công nghệ này còn được sử dụng trong việc xác định thứ từ các bazơ trong gen, nhiễm sắc thể hoặc toàn bộ hệ gen. 

Vào năm 2000, các nhà nghiên cứu Bộ gen người Quốc gia đã hoàn thành x một bản nháp về trình tự ADN của bộ gen con người. 

Xét nghiệm ADN là gì?

ADN của một người có chứa các thông tin về đặc điểm di truyền của họ. Kết quả của phân tích ADN có thể giúp tiết lộ người đó có nguy cơ mắc một số bệnh cụ thể hay không. 

Xét nghiệm di truyền hoặc xét nghiệm ADN được sử dụng vì nhiều lý do. Bao gồm cả việc chẩn đoán các rối loạn di truyền, từ đó xác định xem một người có mang đột biến gen mà họ có thể truyền lại cho con hay không. Ví dụ, một số đột biến gen trong BRCA1 và BRCA2 được biết đến là có nguy cơ làm tăng ung thư vú, ung thư buồng trứng. Việc phân tích các gen này trong xét nghiệm di truyền có thể cho biết người đó có những đột biệt gen đó hay không. 

Kết quả xét nghiệm di truyền có thể có ý nghĩa đối với sức khỏe của một người và các xét nghiệm thường được cung cấp cùng với tư vấn di truyền để giúp người bệnh hiểu được kết quả và những biện pháp hỗ trợ sau đó.

Tìm hiểu về ARN

Khái niệm ARN là gì?

ARN là một đại lượng phân tử sinh học, hay còn được biết đến với tên gọi khác là RNA. ARN là bản sao của một đoạn ADN (tương ứng với một gen), ngoài ra ở một số loại virus ARN đóng vai trò là vật chất di truyền.

Cũng giống ADN, ARN là một đại lượng phân tử sinh học c cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, các đơn phân là nucleotit. Mỗi đơn phân nucleotit sẽ được cấu tạo gồm 3 thành phần đó là:

• Đường ribôzơ: C5H10O5 (còn ở phân tử ADN là đường đề oxi ribôluzơ C5H10O4).
• Axit photphoric: H3PO4.
• 1 trong 4 loại bazơ nitơ (gồm A, U, G, X).

Các nuclêôtit chỉ khác nhau bởi thành phần của bazơ nitơ. Do đó, người ta đặt tên của nucleotit theo tên của bazơ nitơ mà nó mang.

Cấu trúc của ARN

ARN có cấu trúc mạnh đơn, những ribonucleotit liên kết nhau qua liên kết cộng hóa trị giữa H3PO4 của ribonucleotit này và đường C5H10O5 của ribonucleotit kế tiếp. Từ đó sẽ tạo nên chuỗi polinucleotit. Kích thước ARN ngắn hơn rất nhiều so kích thước  ADN.

Các loại ARN

Tùy vào từng tiêu chí khác nhau, người ta đã chia ARN gồm 3 loại chính, cụ thể là:

ARN thông tin (messenger RNA)

ARN thông tin hay được viết tắt là mARN. ARN này chỉ chiếm khoảng 5% lượng ARN tế bào sống nhưng đóng một vai trò vô cùng cần thiết và quan trọng. ARN thông tin bản mã phiên của mã di truyền gốc từ ADN, chứa các thông tin di truyền dạng bộ ba mã di truyền và được gọi là đơn vị mã; gồm 3 ribonucleotit nên còn được gọi là bộ ba (triplet).

Mỗi đơn vị mã xác định cụ thể một loại axit amin và mã hóa 20 loại axit amin cơ bản. Ngoài ra còn có côđon khởi đầu dịch mã (START codon) và côđon ngừng dịch mã (STOP codon).

Phân tử mARN của sinh vật nhân thực có dấu 5’ được gắn một GTP, đóng vai trò quan trọng cho các nhân tố khác nhận biết tại quá trình dịch mã. Còn đầu 3’ được “bọc” lại bởi “đuôi” polyA gồm nhiều adenylate nối nhau, giúp nó không bị các loại enzym đặc trưng phân giải.

ARN riboxom (ribosome RNA)

Loại ARN này được viết tắt là rARN, chiếm 80% tổng lượng ARN trong tế bào.

rARN sẽ phải liên kết với các loại protein nhất định để tạo thành ribôxôm- một “phân xưởng” tổng hợp protein bậc I.Mỗi một ribôxôm sẽ gồm một tiểu đơn vị  nhỏ và một tiểu đơn vị lớn. 

• Ở tế bào nhân sơ: Đơn vị lớn sẽ là 50S và một tiểu đơn vị nhỏ 30S (S tên viết tắt của Svet Boc, đây là đơn vị phản ánh rõ khối lượng bào quan khi dùng máy ly tâm siêu tốc.
• Tế bào nhân thực: Tiểu đơn vị nhỏ là 60S và tiểu đơn vị lớn là 60S.

Khi hợp nhất hai tiểu đơn vị này sẽ tạo nên ribôxôm là một cấu trúc phức tạp, di chuyển dọc theo phân tử mARN, kết hợp với các loại enzyme, thực hiện việc lắp ráp axit amin theo khuôn mẫu ban mã phiên. Từ đó hình thành nên chuỗi polipeptit đúng  gen quy định.

ARN vận chuyển (transfer RNA)

Được viết tắt là tARN, ARN vận chuyển là loại phân tử có kích thước nhỏ nhất, chỉ gồm 70-95 ribonucleotit. Chức năng ARN vận chuyển rất quan trọng cho quá trình giải mã, gồm: 

• Chở axit amin từ môi trường ngoài vào phân xưởng riboxom tổng hợp protein.
• Đuôi của mỗi loại ARN vận chuyển luôn gắn với một loại axit amin mà nó phải chở, tương ứng bộ ba đối mã mà nó có. Vậy nên cấu trúc của chúng tương thích bắt buộc như chúng  một adapter.

Nhờ sự phối hợp 2 chức năng, tARN vừa có vai trò vận chuyển vừa giúp lắp ráp axit amin đúng vị trí mà gen đã quy định. Từ đó tạo nên bản dịch mã là quá trình tự những axit amin trong chuỗi polipeptit.

Chức năng của ARN là gì?

Mỗi một loại ARN sẽ đóng một vai trò, chức năng riêng biệt, cụ thể: 

• ARN thông tin: Truyền đạt thông tin di truyền từ gen cấu trúc ADN đến ribôxôm.
• ARN vận chuyển: vận chuyển axit amin tương ứng đến ribôxôm (nơi để tổng hợp protein).
• ARN riboxom: thành phần để cấu tạo nên ribôxôm.

So sánh ADN và ARN

ADN và ARN có nhiều điểm tương đồng về cấu tạo. Tuy nhiên, giữa chúng có nhiều điểm khác nhau về cấu trúc, chức năng và quá trình hình thành.

Giống nhau

ADN và ARN đều là axit hữu cơ, cấu tạo gồm 5 nguyên tố hóa học là: C, H, O, N, P, có kích thước và khối lượng vô cùng lớn. Trong cấu tạo giống nhau gồm những 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 đại phân tử ADN và ARN đã tìm thấy nhiều điểm khác nhau về cấu trúc, chức năng. Cụ thể:

Về cấu trúc

Năm 1953, theo Watson và Crick nghiên cứu, ADN gồm 2 mạch polinucleotit dạng xoắn, nằm ngược chiều nhau bao gồm có 4 đơn phân chính là A, T, G, X. Đường kính vòng xoắn là 20A, chiều dài vòng xoắn là 34A gồm những cặp nucleotit cách nhau 3,4A. ADN cấu trúc trong nhân, các mạch liên kết nhau theo quy tắc bổ sung A liên kết với T, G liên kết với X.

ARN gồm một mạch polynucleotit, mạch này xoăn hoặc thẳng với số lượng ít hơn ADN đến hàng nghìn đơn phân. 4 đơn phân chính cấu tạo nên các ARN gồm A, U, G, X; liên kết nhau tại những điểm xoắn, A liên kết với U, G với X. ARN được chia làm 3 loại là mARN, tARN và rARN. Sau khi tổng hợp trong nhân, các ARN sẽ ra khỏi nhân để đảm nhiệm các chức năng.

Chức năng

Đại phân tử ADN có tính đa dạng và đặc thù là  cơ sở để hình thành nên sự khác biệt giữa các loài sinh vật. ADN có chức năng bảo quản, lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền trong mỗi loài sinh vật. Khi đại phân tử ADN bị đột biến dẫn đến các kiểu hình sinh vật thay đổi.

Chức năng của ARN là truyền đạt thông tin di truyền tới ADN, chức năng truyền đạt này do mARN đảm nhiệm. Các axit amin được ARN vận chuyển tới nơi tổng hợp protein và tiến hành quá trình dịch mã. Dịch mã xong những mARN sẽ biến mất, vì thế nó không làm ảnh hưởng tính trạng biểu hiện ra kiểu hình của sinh vật.

So sánh ADN với ARN trong quá trình tổng hợp

Quá trình nhân đôi ADN tại kì trung gian của nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Phân tử ADN tiến hành tháo xoắn cả 2 mạch, 2 mạch này sẽ được sử dụng để làm khuôn mẫu hình thành nên các ADN con. Sau khi hình thành, những mạch mới và mạch khuôn mẫu xoắn lại, các ADN con sẽ nằm trong nhân tế bào. Trong quá trình hình thành, enzim polimeraza sẽ tham gia để tạo nên 2 ADN con.

ADN là gì? ARN là gì? Chắc hẳn với những thông tin qua bài viết đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về kiến thức sinh học  này. Theo dõi thietbimaycongnghiep.net thường xuyên để cập nhật thêm nhiều thông tin bổ ích bạn nhé!