Bài 1: DNA và cơ chế tái bản DNA

1. Kiến thức trọng tâm

DNA (deoxyribonucleic acid) là vật chất di truyền ở đa số sinh vật, có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch polynucleotide chạy ngược chiều nhau. Mỗi nucleotide gồm đường deoxyribose, nhóm phosphate và một trong bốn base nitrogen: adenine (A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C). Hai mạch liên kết với nhau bằng liên kết hydrogen theo nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T bằng hai liên kết hydrogen, G liên kết với C bằng ba liên kết hydrogen.

Tái bản DNA là quá trình tổng hợp phân tử DNA mới từ phân tử DNA mẹ, diễn ra ở kì trung gian của chu kì tế bào, theo ba nguyên tắc: bán bảo toàn (mỗi phân tử con giữ một mạch cũ và một mạch mới), bổ sung (mạch mới tổng hợp theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn) và nửa gián đoạn (một mạch tổng hợp liên tục, mạch còn lại tổng hợp thành các đoạn Okazaki). Các enzyme tham gia gồm helicase tháo xoắn, DNA polymerase tổng hợp mạch mới theo chiều $5' \rightarrow 3'$, ligase nối các đoạn Okazaki và topoisomerase gỡ xoắn.

2. Ví dụ minh họa

Một phân tử DNA có $20$ nucleotide loại A. Hỏi tỉ lệ các loại nucleotide còn lại là bao nhiêu?

Lời giải: Theo nguyên tắc bổ sung, $$. Suy ra $$. Vì $$ nên $$. Vậy DNA có $20$ A, $20$ T, $30$ G và $30$ C.

3. Ghi nhớ

• DNA cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, xoắn kép, bổ sung và bán bảo toàn.
• Tái bản DNA diễn ra theo nguyên tắc bán bảo toàn, bổ sung, nửa gián đoạn.
• Nhờ tái bản chính xác, thông tin di truyền được truyền đạt ổn định qua các thế hệ tế bào và cơ thể.