NUCLEOTIDE ACID NUCLEIC ThS Nguyễn Thị Thanh Hải Bộ môn Hóa sinh, ĐHYHN MỤC TIÊU Sau học này, sinh viên cần trình bày được: • Khái niệm nucleotid, nucleosid acid nucleic • Cấu tạo vai trò nucleotid acid nucleic Đại cương • Acid nucleic chia làm loại: acid deoxyribonucleic acid ribonucleic vật liệu chứa thông tin di truyền • Nucleotid đơn vị tạo nên acid nucleic, tham gia vào trình chuyển hóa tế bào, dẫn truyền tín hiệu, cấu tạo coenzym chất trung gian chuyển hóa Cấu trúc Nucleotid • Thành phần cấu tạo nucleotide: Gồm có phần: • Base nitơ • Đường pentose • A phosphoric (C) Cấu trúc nucleotid Bazơ nitơ: gồm loại - Bazơ pyrimidine : vòng pyrimidine vòng cạnh chứa nguyên tử nitơ Các base nitơ quan trọng: cytocine , thymine uracil - Bazơ purine: chứa vòng purine (vòng pyrimidine vòng imidazol ghép lại) Các bazơ purine quan trọng: adenine guanine Cấu trúc nucleotid Cấu trúc nucleotid • Các dẫn xuất chứa oxy pyrimidine purine chúng có khả hỗ biến • Dạng ceto C=O (lactam) • Dạng enol C – OH (lactim) Cấu trúc nucleotid Đường pentose: đường cacbon Gồm loại • Ribose ( D – ribose ): ARN • Deoxyribose (2’ – Deoxy – D – ribose): ribose thiếu OH C2’ Cấu trúc nucleotid Acid phosphoric: triacid – Có chứa ba nhóm OH nên acid hình thành liên kết este với gốc đường C5 C3 để tạo nucleotide polynucleotide Sự kết hợp ba thành phần nucleotide - Liên kết pentose với base: liên kết N- glycoside (loại H2O OH đường pentose H pyrimidine N1 purin N9) Một số xếp gặp • Đoạn cong: chứa >4 adenin, Adenin tạo độ cong 18º Vai trò kết hợp với protein • Đoạn ngược xuôi giống (palindrome): tạo cấu trúc kẹp tóc hình chữ thập • Đoạn đối xứng gương: chứa hàng ngàn base • Đoạn H ADN: đoạn polypyrimidin / polypurin Một số xếp gặp Một số xếp gặp • Palindrome Một số xếp gặp Đoạn cong ADN: chứa >4 adenin, Adenin tạo độ cong 18º Đoạn H - ADN Các kiểu ADN • ADN loài khác có kích thước khác • ADN sợi đơn virus Ø X174 • ADN dạng vòng xoắn kép bacteriophage • ADN dạng xoắn kép tế bào eukariote, thường liên kết với protein gọi nucleoprotein Tính chất ADN • Tính chất biến tính thuận nghịch với pH nhiệt độ cao (80 – 90ºC) • Tính chất lai • Các nucleotid base có nitơ thành phần ADN bị biến đổi hóa học ADN tham gia cấu tạo cấu tạo chromosome Nucleosome - Thể histon: phân tử histon 2H2A , 2H2B , 2H3 , 2H4 - ADN: 146 cặp base quấn quanh histon + 54 cặp base nối nucleosome ADN tham gia cấu tạo cấu tạo chromosome • Chuỗi hạt nucleosome cuộn lại thành vòng xoắn • Giữa hạt vùng đặc biệt histon Acid ribonucleic • Thành phần: acid ribonucleic polyribonucleotid gồm loại Nu Adenin, guanin, cytosin uracil số dẫn xuất purin pirimidin • Cấu trúc: sợi đơn - Cấu trúc bậc 1: ARN giống DNA ribonucleotid với liên kết phosphodieste - Cấu trúc bậc 2: xoắn kép dạng kẹp tóc - Cấu trúc bậc 3: ARN tồn nhiều liên kết hidro Các loại ARN • • • • ARN vận chuyển (tARN): 15% ARN ribosom (rARN): 80% ARN thông tin (mARN): 5% Small nuclease ARN (ARNsn): gồm loại (U1, U2, U4, U5, U6) có nhiều nhân tế bào tham gia cắt bỏ đoạn intron trình hoàn thiện mARN ARNt - Hoạt hóa aa, vận chuyển đến polyribosom - Nhận biết mã ARNm ARNm - Mũ: methylguanosin - Đoạn không mã hóa - Đoạn mã hóa: bắt đầu AUG, kết thúc UAA, UAG, UGA - Đoạn không mã hóa - PolyA ARNr Tốc độ lắng Số nucleotid 5S 120 5,8S 160 16S 1540 18S 1900 23S 3200 28S 4700 Tổng kết • Nucleotid đơn vị cấu tạo nên acid nucleic, vận chuyển lượng, tham gia cấu tạo nhiều coenzym Cấu tạo nhờ thành phần đường, acid base nitơ • ADN gồm chuỗi nucleic liên kết bổ sung • ARN sợi đơn gồm ARNm, ARNt, ARNr [...]... Deoxycytidin Deoxycytidylat ADN Thymidin Thymidylat Deoxythymidin Deoxythymidylat ADN Uridin Uridylat ARN Chức năng nucleotid • Nucleotide là đơn vị cấu tạo của acid nucleic • Nucleotide cấu tạo nên coenzym, xúc tác nhiều phản ứng hóa học trong tế bào VD: NAD, FAD, CoA • Vận chuyển năng lượng hóa học trong tế bào (ATP, UTP,GTP,CTP) • Chất trung gian truyền tin trong tế bào (AMPv, GMPv,ppGpp) Acid nucleic • Acid...Sự kết hợp giữa ba thành phần trong một nucleotide - Liên kết giữa H3PO4 và đường pentose : Là liên kết este (loại đi H2O giữa H của acid và OH ở C5 của đường ) Cấu trúc nucleosid • Nucleoside:Là phân tử kết hợp giữa một base purine ở N9 hoặc pyrimidine ở N1 với C1 của đường Cấu trúc nucleotid • Nucleotide: Là este của acid phosphoric với nucleoside ở vị trí C5 của đường... trong ra ngoài: • Base • Đường deoxyribonucleotid • Acid phosphoric 2 nm 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 phosphat mang điện Tm tỷ lệ thuận với nồng độ cation • Liên kết hidro: có vai trò quan trọng quyết định sự cặp đôi, nhưng không có tác dụng làm bền vững phân tử • Liên kết phosphodieste • Enzym topoisomerase:... chứa 12 cặp base, cách nhau 0,38nm, thường gặp ở gen điều hòa (12 – 24 nucleotid) Các dạng cấu trúc khác nhau của ADN Một số sự sắp xếp ít gặp • Đoạn cong: chứa >4 adenin, cứ 6 Adenin tạo độ cong 18º Vai trò kết hợp với protein • Đoạn ngược xuôi giống nhau (palindrome): tạo cấu trúc kẹp tóc hoặc hình chữ thập • Đoạn đối xứng gương: chứa hàng ngàn base • Đoạn H ADN: là đoạn polypyrimidin / polypurin... protein gọi là nucleoprotein Tính chất ADN • Tính chất biến tính thuận nghịch với pH và nhiệt độ cao (80 – 90ºC) • Tính chất lai • Các nucleotid và base có nitơ trong thành phần ADN có thể bị biến đổi hóa học ADN tham gia cấu tạo trong cấu tạo chromosome Nucleosome - Thể histon: 8 phân tử histon 2H2A , 2H2B , 2H3 , 2H4 - ADN: 146 cặp base quấn quanh histon + 54 cặp base nối các nucleosome ADN tham gia