Khoa học luôn tập trung nghiên cứu không ngừng những mã gen liên quan đến con người. Và đã có rất nhiều những nghiên cứu để giải mã vấn đề liên quan đến ADN. Bạn đã biết vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù chưa? Nếu bạn cũng đang thắc mắc về vấn đề này, hãy đi vào tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
Nội dung bài viết
Cấu trúc đặc trưng ở ADN là gì?
Trước khi đi vào lý giải vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù thì cần hiểu cấu trúc ở mỗi phân tử ADN. Từ đó mới có những nhận định chính xác về sự đa dạng hay đặc thù của nó.
Thành phần của ADN
Phân tử ADN chính là chuỗi xoắn kép được liên kết với nhau bởi hai sợi đơn song song và độc lập. Ở mỗi sợi đơn sẽ chứa đựng những nu để tạo thành một chuỗi nucleotide.
Khi đó mỗi nucleotide sẽ gồm 3 thành phần chính: đường deoxyribose, nhóm phosphate và một trong các cặp nucleotit. Những chuỗi xoắn kép A sẽ dần liên kết với T, G sẽ kết với X. Chúng liên kết theo nguyên tắc bổ sung nhờ vào các liên kết hydrogen.
Mô hình cấu trúc của một ADN
Những phân tử ADN ở các tế bào vi khuẩn sẽ hình thành bởi chuỗi mạch vòng. Nhưng ADN ở sinh vật lại phát triển theo dạng mạch thẳng.
Các cấp độ phân tử Nu
Theo nghiên cứu chỉ ra trong mỗi một tế bào khi sắp xếp sẽ xuất hiện các nu theo mức độ hiện diện. Sự trùng lặp ở phân tử sẽ được chia thành 3 cấp độ sau:
- Trình tự lặp lại nhiều lần: Trình tự này còn được gọi là hệ mạch gen ngắn. Thông thường, động vật có vú trường hợp xuất hiện có khoảng từ 10 – 15% genome.
- Trình tự lặp lại trung bình: Ở trường hợp này mỗi một đoạn mạch ADN sẽ có cấu tạo đa dạng hơn hẳn. Ngay cả kích thước của nó cũng lớn hơn và chiếm từ 25-40%.
- Trình tự duy nhất: Trình tự duy nhất hay chính là việc xuất hiện thêm một đoạn mạch gen không trùng lặp kế tiếp. Cứ như thế cho đến hết chu trình liên kết.
Nội dung trên đây là cách giải thích dễ hiểu và chính xác cho đặc trưng của mỗi phân tử ADN.
Vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù?
Để hiểu rõ hơn về phân tử ADN cũng như có câu trả lời cho thắc mắc: “Vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù?”. Có thể trả lời như sau:
Cấu tạo đặc thù của ADN đa dạng và đặc thù bởi số lượng và thành phần
Tính đặc thù ở phân tử sẽ được quyết định do mỗi phân tử ADN theo đặc trưng số lượng. Ngoài ra còn liên quan đến thành phần hoặc trình tự sắp xếp theo các nucleotit. Tính đa dạng và đặc thù ở cấu tạo ADN thường theo nguyên tắc đa phân. Tức là gồm nhiều phân tử đơn phân.
Hiện tại, đơn phân của ADN là nucleotit sẽ gồm 4 loại là A, T, G, X. Bốn loại này có sự sắp xếp bằng nhiều cách khác nhau để tạo ra vô số phân tử khác nhau. Chúng sẽ khác biệt về trình tự, số lượng và thành phần các nucleotit.
||Xem thêm: Phân Biệt Thường Biến Và Đột Biến Trong Sinh Học, Ví Dụ
ADN và những thông tin về mã di truyền
Mã di truyền chính là yếu tố quy định trình tự axit amin ở cơ thể mỗi sinh vật. Axit amin chính là thành phần cấu tạo của các protein. Liệu phân tử ADN có ảnh hưởng đến mã di truyền hay không? Với hình thái tồn tại bốn loại nucleotit trong phân tử ADN nhưng lại có số lượng axit amin lên đến 20 loại.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra rằng các nhà khoa học xác minh cứ 3 nucleotit ở cạnh nhau sẽ tạo thành một axit amin. Chúng sẽ tồn tại trong phân tử protein khiến quá trình này thực hiện thông qua được phiên mã và dịch mã. Tất cả là nhờ hệ thống mARN.
Hệ thống mã di truyền có đến 20 loại
Từ đó có thể kết luận trình tự sắp xếp các nucleotit trên phân tử ADN phụ thuộc vào yếu tố chứa đựng thông tin di truyền ở cơ thể sinh vật.
Trình tự nhân đôi ADN
Các nucleotit ở ADN sẽ quy định thông tin có trên ARN và quyết định trình tự axit amin trong protein. Trong khi đó protein lại giữ chức năng đa dạng và ảnh hưởng nhiều đến cơ thể sống con người. Vì vậy ở sinh vật học ADN hết sức quan trọng.
Sinh vật nhân sơ
Quá trình nhân đôi ADN sẽ diễn ra ngoài tế bào chất. Kết quả của quá trình là một ADN từ mẹ ban đầu tạo ra 2 ADN con giống y hệt mẹ. Nhờ kết quả này mà thông tin di truyền ổn định khi qua nhiều thế hệ. Tuy nhiên cấu trúc tế bào có sự phúc tạp hơn với nhiều đơn vị tái bản khác nhau.
Sinh vật nhân thực
Quá trình nhân đôi sẽ diễn ra ở chu kỳ trung gian tại pha S và có cấu trúc đơn giản. Đương nhiên là chỉ xảy ra ở một thời điểm mà thôi.
Chất tham gia quá trình nhân đôi
Muốn đảm bảo chu trình nhân đôi thì phần phần tham chất tham gia sẽ gồm: ADN mẹ, enzym hỗ trợ, nucleotit tự do ngoài môi trường và năng lượng. Khi bắt đầu tái bản những ADN tháo xoắn bởi enzim tháo xoắn.
Quá trình nhân đôi với nhiều thành phần tham gia
Từ đó tách dần liên kết 2 mạch để lộ dần mạch đơn chạc chữ Y. Lúc đó sẽ một mạch chiều 3’ – 5’, mạch còn lại theo chiều 5’ – 3’.
Phần các enzim ADN polimeraza liên kết trong môi trường tự do cùng mạch đơn theo nguyên tắc bổ sung. Việc tổng hợp sẽ chỉ thực hiện theo chiều 5’ – 3’còn với mạch 3’ – 5’ thì phải thực hiện tổng hợp liên tục. Những mạch gốc 5’-3 muốn đảm bảo nguyên tắc tổng hợp mạch theo chiều 5’ – 3’ thì mạch mới phải tổng hợp đứt đoạn.
Những đoạn ngắn được tìm nghiên cứu bởi nhà khoa học người Nhật Bản. Chúng được nối lại với nhau bởi enzim ligaza. Mạch mới hoàn tất tổng hợp thì hai mạch đơn ADN mẹ sẽ đóng xoắn. Khi kết thúc quá trình sẽ tạo ra hai ADN con.
||Xem thêm: ARN được tổng hợp từ mạch nào của gen
Những câu hỏi liên quan đến bản chất ADN
Có thể hiểu sự quan trọng trong mỗi phân tử ADN ở hệ gen của mỗi con người. Chính sự cấp thiết và tính đặc trưng cao của hệ di truyền mà rất nhiều người quan tâm đến chủ đề này. Chính vì thế có rất nhiều những câu hỏi liên quan đến ADN. Cùng đi vào tìm hiểu những câu hỏi liên quan.
Tại sao ADN có tính đa dạng?
Sự đa dạng ở ADN liên quan đến cấu trúc đoạn mạch
Đa dạng ở ADN có được dựa vào thành phần cấu trúc trong mỗi đoạn mạch phân tử. Chúng hình thành, liên kết rồi sắp xếp lại với nhau. Cấu trúc của đoạn mạch ngắn sẽ hình thành bởi các nu liên kết bởi hiđro. Mọi thứ sẽ được tuân thủ theo nguyên tắc A-T và G-X.
Chính cấu tạo này đã tạo ra nhiều chuỗi liên kết có sự thống nhất. Hơn nữa tính đa dạng tạo ra sự xuất hiện vào trùng lặp trong đoạn mạch. Từ đó đã phân biệt được thành lặp nhiều, lặp trung bình và đoạn duy nhất. Mỗi trường hợp sắp xếp và trùng lặp lại tạo ra đoạn mạch mới và đa dạng.
Tính đặc thù ở ADN vì sao mà có?
Ngược lại với tính đa dạng ở cấu trúc phân tử ADN. Tính đặc thù ở ADN lại được xem như sự khác biệt và tính độc nhất. Do đó sẽ không có bất kỳ bản sao nào được hình thành. Điều này cũng lý giải tại sao ở mỗi người có sự riêng biệt không giống nhau.
Bởi những điều trên nên hiện nay người ta quan tâm nhiều đến vấn đề hình thành và phát triển giống gen quý. Nhà khoa học cũng dựa vào việc phân tích tính đặc trưng để nghiên cứu ADN con người.
Lý do ADN có tính đặc trưng?
Đặc thù ở ADN chính là những vật chất di truyền không thể thay thế
ADN có tính đặc thù bởi nó là vật chất di truyền không thể thay thế trong tế bào con người. Không chỉ thế còn có đặc thù riêng biệt không chỉ cấu trúc mà còn chức năng. Bất kỳ hệ mạch nào cũng không thể thay thế được tính di truyền trong hệ gen. Cứ mỗi đoạn mạch xoắn trong không gian phân tử đều mang tính riêng biệt về số lượng cặp nu liên kết.
Có thể thấy tất cả các ADN đều có những liên quan mật thiết đến nhau. Chúng không thể tách rời mà hình thành ra những điểm đặc biệt, đa dạng riêng.
Qua nội dung bài viết đã lý giải vì sao ADN có cấu tạo rất đa dạng và đặc thù. Mỗi tính chất của nó đều cùng lúc thể hiện sự đa dạng và đặc tính hệ gen. Hy vọng những thông tin đã chia sẻ sẽ giúp bạn có thêm nhiều kiến thức hữu ích.
||Kiến thức bổ ích khác:
- So Sánh ADN, ARN Và Protein điểm giống và Khác Nhau
- So Sánh Quần Thể Và Quần Xã Giống & Khác Nhau
- Vì sao Đông Nam Bộ có sức hút mạnh đầu tư nước ngoài
- Giải thích vì sao có những nơi đông dân và nơi thưa dân
- So Sánh Tế Bào Nhân Sơ Và Nhân Thực | Giống & Khác Nhau
