Hoá học acid nucleic
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1003.64 KB, 14 trang )
28-Jan-18
ĐẠI CƯƠNG
HÓA HỌC
ACID NUCLEIC
Acid nucleic gồm: acid deoxyribonucleic và acid
ribonucleic là vật liệu chứa thông tin di truyền.
Nucleotide là đơn vị tạo nên acid nucleic, tham gia vào
quá trình chuyển hóa trong tế bào, dẫn truyền tín hiệu, cấu
tạo của coenzyme và các chất trung gian chuyển hóa.
1
28-Jan-18
Cấu trúc nucleotide
Gồm 3 thành phần:
Base nito.
Đường pentose.
Acid phosphoric.
Base nito
Gồm 2 loại:
Base pyrimidine: Là một vòng 6 cạnh chứa 2 nguyên tử
nito. Các base nito quan trọng: cytosine, thymine, uracil.
Base purine: Chứa 1 vòng purine (Vòng pyrimidine và
vòng imidazole ghép lại). Các base nito quan trọng:
adenine và guanine.
2
28-Jan-18
Đường pentose
Là đường 5 carbone, 2 loại:
Ribose (D-ribose): có trong RNA.
Deoxyribose (2’-Deoxy-D-ribose: Loại OH ở vị trí C2’ của
ribose
3
28-Jan-18
Acid phosphoric
Là một triacid.
Chứa 3 nhóm OH acid có thể hình thành liên kết ester với gốc
đường tại C5 và C3 tạo nucleotide, polynucleotide.
pH sinh lý, acid nucleic là chuỗi anion.
Cấu trúc nucleotide
Là phân tử kết hợp giữa một
base purine ở N9 hoặc
pyrimidine ở N1 với C1 của
đường.
Là những ester của acid
phosphoric với nucleoside ở
vị trí C5 của đường.
4
28-Jan-18
Danh pháp
Chức năng nucleotide
Base
Nucleoside
Nucleotide
Acid Nucleic
Adenine
Adenosine
Adenylate
RNA
Deoxyadenosine
Deoxy adenylate
DNA
Guanosine
Guanylate
RNA
Deoxy guanosine
Deoxy guanylate
DNA
Cytidine
Cytidylate
RNA
Deoxy cytidine
Deoxy cytidylate
DNA
Thymidine
Thymidylate
Deoxy thymidine
Deoxy thymidylate
DNA
Uridine
Uridylate
RNA
Guanine
Cytosine
Thymine
Uracil
Nucleotide là đơn vị cấu tạo của acid nucleic.
Cấu tạo coenzyme, xúc tác nhiều phản ứng hóa học trong
tế bào. VD: NAD, FAD, CoA.
Vận chuyển năng lượng hóa học tế bào trong (ATP, UTP,
GTP, CTP).
Chất trung gian truyền tin trong tế bào (cAMP, cGMP).
5
28-Jan-18
Acid nucleic
Là polymer của nucleotide.
Gồm 2 loại RNA và DNA.
Chức năng: chứa và truyền đạt thông tin di truyền.
DNA
Thành phần: Các deoxyribonucleotide (A, T, G, C) và các
dẫn xuất của chúng. VD:
Methylcytosine
(Tuyến ức).
5-hydromethylcytosine
N6
(VK, VR).
methyladenine (VK).
DNA loại AT.
DNA loại GC.
6
28-Jan-18
Liên kết chính trong DNA
Là LK phosphodiester nối các
nucleotide thành polynucleotide
ở vị trí 5’ hydroxyl của
nucleotide này với 3’ hydroxyl
của nucleotide khác thông qua
phân tử phosphoric acid.
Quy ước trong DNA
Chiều chuỗi đơn DNA kéo dài từ 5’P-3’OH.
Polyme ngắn dưới 50 nucleotide oligonucleotide.
Polyme dài trên 50 nucleotide polynucleotide.
PolyA.
Cơ chế: Tách H2O giữa OH của
acid và H của C3 của đường.
7
28-Jan-18
Cấu trúc DNA (Watson-Crick)
Nhiễu xạ tia X, Na+, độ ẩm 92%.
Phân tử DNA gồm 2 chuỗi
polynucleotide ngược chiều nhau,
xoắn quanh trục từ trái sang phải tạo
một rãnh rộng và một rãnh hẹp.
Cấu trúc DNA
Thứ tự thành phần từ trong
ra ngoài:
Base sát với trục xoắn.
Đường deoxy
ribonucleotide.
Acid phosphoric
Liên kết bổ sung AT, GC.
8
28-Jan-18
Các dạng cấu trúc khác nhau của DNA
Đặc điểm
B-DNA
A-DNA
Z-DNA
Xoắn
Quy tắc
bàn tay P
Quy tắc
bàn tay P
Quy tắc
bàn tay T
Chu kỳ
xoắn
10 bp
(10.1)
11
12
Độ dốc
3.4 nm
2.8 nm
4.5 nm
Góc xoắn
360 (35.60) 200
ĐK
2 nm
Chức
năng riêng
Cơ chế tự Tái tổ hợp
bảo vệ của gene
VK với
UV
Yếu tố làm bền vững phân tử DNA
Liên kết kỵ nước: đóng vai trò quyết định.
Liên kết ion: tương tác tĩnh điện của các gốc phosphate
mang điện. Tm tỷ lệ thuận với nồng độ cation.
Liên hệ H: có vai trò quan trọng quyết định sự cặp đôi,
nhưng không có tác dụng làm bền vững phân tử.
Liên kết phosphodiester.
Enzyme topoisomerase: điều hòa cấu trúc siêu xoắn
của DNA vòng.
9
28-Jan-18
Tính chất DNA
Tính chất biến tính thuận nghịch
với pH và nhiệt độ cao (80-900C).
Tính chất lai.
Các nucleotide và base nito có trong
thành phần DNA có thể bị biến đổi
hóa học.
Nucleosome
Thể histon: 8 phân tử histon 2H2A, 2H2B, 2H3, 2H4.
DNA: 146 cặp base quấn quanh histon + 54 cặp base nối
các nucleosome.
10
28-Jan-18
Chromosome
Chuỗi hạt nucleosome cuộn thành từng vòng xoắn.
Giữa các vùng có những vùng đặc biệt không có histon.
Acid ribonucleic
Thành phần: Acid ribonucleic là polyribonucleotide gồm 4
loại nucleic chính: A, U, G, C và một số dẫn xuất của
purin và pyrimidin.
Cấu trúc 1 sợi đơn:
Cấu trúc bậc 1: RNA giống DNA là các ribonucleotide với
mối liên kết phosphodiester.
Cấu trúc bậc 2: Xoắn kép dạng kẹp tóc.
Cấu trúc bậc 3: RNA tồn tại nhiều liên kết H.
11
28-Jan-18
Các loại RNA
RNA vận chuyển (tRNA): 15%.
RNA ribosome (rRNA): 80%.
RNA thông tin (mRNA): 5%.
RNA nhỏ trong nhân (snRNA): 5 loại U1, 2, 4, 5, 6. Có
nhiều trong nhân tế bào tham gia cắt bỏ đoạn intron trong
quá trình hoàn thiện mRNA.
tRNA
Hoạt hóa acid amin, vận chuyển đến
polyribosome.
Nhận biết mã mRNA.
12
28-Jan-18
mRNA
Mũ: 7-methyl guanosine.
Đoạn không mã hóa.
Đoạn mã hóa: bắt đầu bỏi AUG, kết thúc bỏi UAA, UAG,
UGA.
Đoạn không mã hóa.
PolyA.
rRNA
Prokaryota
Phân đơn
vị nhỏ
16S
(1540
bp)
Protein
S1-21
Eukaryota
Phân đơn vị lớn
5S
(120
bp)
23S
(2900
bp)
Protein
L1-34
Phân đơn
vị nhỏ
18S
(1900
bp)
Protein
S1-33
Ty thể
Phân đơn vị lớn
5S
(120
bp)
28S+5.
8S
(4700
+160
bp)
12S
16S
Protein
L1-49
13
28-Jan-18
THANKYOU
14
