head-watchutyai-min
ยินดีต้อนรับเข้าสู่เว็บไซต์ โรงเรียนวัดชัฏใหญ่
วันที่ 23 ตุลาคม 2021 3:19 PM
head-watchutyai-min
โรงเรียนวัดชัฏใหญ่
หน้าหลัก » นานาสาระ » ดีเอ็นเอ ข้อมูลทางพันธุกรรมการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอและโปรตีน

ดีเอ็นเอ ข้อมูลทางพันธุกรรมการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอและโปรตีน

อัพเดทวันที่ 29 กันยายน 2021

ดีเอ็นเอ

 

ดีเอ็นเอ กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก เป็นกรดนิวคลีอิกชนิดหนึ่ง ซึ่งเป็นหนึ่งในสี่โมเลกุลทางชีววิทยาที่มีอยู่ในเซลล์ทางชีววิทยา ดีเอ็นเอนำข้อมูลทางพันธุกรรมที่จำเป็น สำหรับการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอและโปรตีนเป็นโมเลกุลทางชีววิทยาที่จำเป็น สำหรับการพัฒนาและการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิต ดีเอ็นเอเป็นพอลิเมอร์โมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยดีออกซีนิวคลีโอไทด์

ในโครงสร้างโมเลกุลดีเอ็นเอสองโซ่ ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์จะขดรอบแกนกลางร่วมกันในรูปแบบโครงสร้างเกลียวคู่ สายโซ่ดีออกซีไรโบส ฟอสเฟตอยู่ด้านนอกของโครงสร้างเป็นเกลียว โดยให้ฐานหันเข้าด้านในสายพอลิดีออกซีนิวคลีโอไทด์สองเส้น ซึ่งเป็นส่วนเสริมแบบย้อนกลับ และเชื่อมต่อกันด้วยการจับคู่เบส เพราะเกิดขึ้นจากพันธะไฮโดรเจนระหว่างเบส เพื่อสร้างการรวมกันที่ค่อนข้างเสถียร

ดีเอ็นเอ ภายใต้กล้องจุลทรรศน์กำลังอะตอมสัมผัสนุ่ม ดีเอ็นเอเป็นชนิดของกรดนิวคลีอิกที่ประกอบข้อมูลทางพันธุกรรมที่จำเป็น ในการสังเคราะห์อาร์เอ็นเอ และโปรตีนในเซลล์ชีวภาพ เพราะมันเป็นสิ่งจำเป็นโมเลกุลชีวภาพ สำหรับการพัฒนาและการดำเนินงานปกติของสิ่งมีชีวิต

ลำดับของฐานในนิวคลีโอในดีเอ็นเอถือว่า ข้อมูลทางพันธุกรรม ซึ่งสามารถถ่ายทอดการก่อรูปของอาร์เอ็นเอ โดยการแปลงการผลิตโพลีเปปไทด์ โปรตีนจะถูกสร้างขึ้นก่อนการแบ่งเซลล์ กระบวนการจำลองแบบดีเอ็นเอจะจำลองข้อมูลทางพันธุกรรม เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียข้อมูลทางพันธุกรรม ระหว่างการเปลี่ยนผ่านระหว่างเซลล์รุ่นต่างๆ

ในยูคาริโอต ดีเอ็นเอมีอยู่ในโครงสร้างที่เรียกว่า โครโมโซมในนิวเคลียส ในสิ่งมีชีวิตอื่นที่ไม่มีนิวเคลียส ดีเอ็นเออยู่ในโครโมโซมหรือในเนื้อเยื่ออื่น แบคทีเรียมีโมเลกุลดีเอ็นเอแบบวงเดียว ในขณะที่ไวรัสมีดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอจีโนม ในโครโมโซม โปรตีนโครมาตินเช่น ฮิสโตน โปรตีนที่มีอยู่ร่วมกันและคอนเดนซินจะเก็บดีเอ็นเอไว้ในโครงสร้างที่ได้รับคำสั่ง

โครงสร้างเหล่านี้เป็นแนวทางในการทำงานร่วมกันระหว่างรหัสพันธุกรรม และโปรตีนที่รับผิดชอบในการถอดรหัสเพื่อช่วยควบคุมการถอดรหัสยีน องค์ประกอบดีเอ็นเอเป็นพอลิเมอร์แบบยาว ที่ประกอบด้วยหน่วยนิวคลีโอไทด์ที่เกิดซ้ำ โดยมีความกว้างของสายโซ่ 2.2 ถึง 2.6 นาโนเมตร ความยาวของโมโนเมอร์ของนิวคลีโอไทด์แต่ละตัวคือ 0.33 นาโนเมตร

แม้ว่าโมโนเมอร์แต่ละตัวจะใช้พื้นที่ที่ค่อนข้างเล็ก แต่ความยาวของดีเอ็นเอพอลิเมอร์ สามารถยาวได้มากเพราะแต่ละสายสามารถมีนิวคลีโอไทด์ได้นับล้าน ยกตัวอย่างเช่น มนุษย์โครโมโซมที่ใหญ่ที่สุด โครโมโซม1 มีเกือบ 250 ล้านฐานคู่

ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิตแทบไม่เคยมีอยู่เป็นสายเดี่ยว แต่ในฐานะที่เป็นสายคู่ที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกัน ทำให้เกิดการพันกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่เรียกว่า เกลียวคู่

นิวคลีโอไทด์แต่ละอันประกอบด้วยสายโซ่ด้านข้าง เพราะสามารถถูกพันธะโควาเลนต์กับนิวคลีโอไทด์ที่อยู่ติดกัน และฐานที่ประกอบด้วยไนโตรเจน ซึ่งฐานที่ประกอบด้วยไนโตรเจนบนสายโซ่ทั้งสองนั้นเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจนผ่านการเสริมฐาน น้ำตาลและเบสไนโตรเจนก่อให้เกิดนิวคลีโอไซด์ นิวคลีโอไซด์รวมกับหมู่ฟอสเฟต ตั้งแต่หนึ่งกลุ่มขึ้นไปเพื่อสร้างนิวคลีโอไทด์

โครงสร้างของดีเอ็นเอ เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันของกรดฟอสฟอริก และกลุ่มคาร์โบไฮเดรต โมเลกุลคาร์โบไฮเดรตที่ประกอบด้วยกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกคือ ไซคลิก 2-ดีออกซีไรโบส ซึ่งเป็นน้ำตาลคาร์บอนชนิดหนึ่ง อะตอมออกซิเจนสองอะตอม ในกลุ่มฟอสเฟตเชื่อมต่อกันตามลำดับกับอะตอมของคาร์บอน 3 และ 5 ของน้ำตาลที่มีคาร์บอน เพื่อสร้างพันธะฟอสโฟไดสเตอร์

ตำแหน่งพันธะโควาเลนต์ที่ไม่สมมาตรทั้งสองด้านนี้ ทำให้สายดีเอ็นเอยาวแต่ละสายมีทิศทาง นิวคลีโอไทด์สองเส้นในเกลียวคู่จัดเรียงในทิศทางตรงกันข้ามกัน การจัดเรียงนี้เรียกว่า ขนานกันด้านหนึ่งของปลายอสมมาตรของสายโซ่ดีเอ็นเอเรียกว่าปลาย 5 และอีกด้านหนึ่งเรียกว่า ปลายสาย 3

ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง ระหว่างกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกและอาร์เอ็นเอคือ ความแตกต่างในองค์ประกอบของโมเลกุลน้ำตาล ดีเอ็นเอคือ ดีออกซีไรโบสและอาร์เอ็นเอคือ ไรโบสเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ ถูกทำให้เสถียรโดยพันธะไฮโดรเจนที่สร้างขึ้น ระหว่างเบสที่มีไนโตรเจนบนสายทั้งสอง

เบสทั้ง 4 ที่ประกอบเป็นดีเอ็นเอได้แก่ อะดีนีน ไซโตซีน กัวนีนและไทมีน เบสทั้ง 4 มีโครงสร้างเฮเทอโรไซคลิก แต่โครงสร้างอะดีนีนและกัวนีนเป็นอนุพันธ์ของพิวรีน ทั้งสองด้านเป็นโครงของยีนน้ำตาลฟอสฟอรัสของทั้งสอง ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์โซ่สลับกันรวมกันและเป็นฐาน โดยเกลียวคู่เป็นเกลียวขวา ส่วนร่องระหว่างกลุ่มฟอสเฟตต่างๆ ยังคงเผยออกมา

ร่องหลักกว้าง 2.2 นาโนเมตร และร่องเล็กกว้าง 1.2 นาโนเมตร ความกว้างที่แตกต่างกันของร่องทั้งสอง เพราะจะกำหนดการเข้าถึงของโปรตีนไปยังฐานที่แตกต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับว่า ฐานอยู่ในร่องหลักหรือร่องรอง โปรตีนที่ทำปฏิกิริยากับดีเอ็นเอเช่น ปัจจัยการถอดรหัสมักจะสัมผัสกับฐานในร่องหลัก รวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ดีเอ็นเอเป็นพอลิเมอร์โมเลกุลสูง และสารละลายของมันคือ สารละลายโมเลกุลสูงที่มีความหนืดสูง ซึ่งสามารถย้อมสีเขียวด้วยเมทิลกรีน ดีเอ็นเอสามารถดูดซับแสงอัลตราไวโอเลต 260 นาโนเมตร ด้วยคุณสมบัตินี้จึงสามารถระบุปริมาณดีเอ็นเอได้ เมื่อกรดนิวคลีอิกถูกทำให้เสียสภาพ การดูดกลืนแสงจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเรียกว่า เอฟเฟกต์ไฮเปอร์โครมิก

เมื่อกรดนิวคลีอิกที่แปลงสภาพถูกแปลงสภาพอีกครั้ง การดูดกลืนแสงจะกลับสู่ระดับเดิม อุณหภูมิที่สูงขึ้น ตัวทำละลายอินทรีย์ รีเอเจนต์ที่เป็นกรดเบส ยูเรีย เอไมด์ สามารถทำให้เกิดการเสื่อมสภาพของโมเลกุลดีเอ็นเอ โดยกล่าวคือ พันธะไฮโดรเจนระหว่างเบสที่มีเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ รวมถึงโครงสร้างเกลียวคู่คลายตัว หรือที่เรียกว่า ดีเอ็นเอคลี่คลาย

 

 

 

 

อ่านบทความอื่นๆที่น่าสนใจต่อได้ที่ วัณโรค ความเข้าใจผิดเกี่ยวกับวัณโรคอธิบายได้

 

แสดงความคิดเห็นด้วย Facebook

นานาสาระ ล่าสุด
Banner 1
Banner 2
Banner 3
Banner 4