Vật chất di truyền ở cấp độ tế bào là gì? Tổng quan về cấu trúc DNA
Vật chất di truyền ở cấp độ tế bào là gì luôn là thắc mắc của nhiều người quan tâm đến yếu tố di truyền và nguồn gốc tạo nên mỗi cá thể. Vật chất di truyền ở cấp độ tế bào, hay còn gọi là DNA, là những yếu tố cơ bản xác định đặc điểm, chức năng của sinh vật. Bài viết này sẽ đi sâu chi tiết về vật chất di truyền ở cấp độ tế bào và cấu trúc của DNA. Bài viết này được viết dưới sự hướng dẫn chuyên môn của TS.BS Nguyễn Đình Dũng, Khối Di truyền y học - Trung tâm Công nghệ cao Vinmec. 1. Cơ sở lý thuyết về nơi lưu trữ thông tin di truyền của tế bào Vào thế kỷ 19, các nhà khoa học đã thống nhất rằng, mọi sinh vật đều được tạo thành từ tế bào. Đáng chú ý, các tế bào đều được hình thành từ quá trình phân chia và phát triển của các tế bào trước nó. Sự phát triển vượt bậc của kính hiển vi đã mở ra kỷ nguyên mới, cho phép các nhà sinh học khám phá chi tiết cấu trúc vi mô của tế bào rõ ràng hơn. Đến năm 1885, một lượng lớn bằng chứng gián tiếp chỉ ra rằng, nhiễm sắc thể - những sợi màu sẫm trong nhân tế bào - là nơi lưu trữ thông tin di truyền của tế bào. Sau này, các khoa học chứng minh rằng nhiễm sắc thể được cấu tạo từ 50% làDNAvà 50% làprotein
Sau này, các khoa học chứng minh rằng nhiễm sắc thể được cấu tạo từ 50% làDNAvà 50% làprotein. Năm 1953, thế giới khoa học chấn động trước một phát hiện mang tính cách mạng: mô hình chuỗi xoắn kép DNA do James Watson (nhà di truyền học người Mỹ) và Francis Crick (nhà sinh học người Anh) đề xuất. Bên cạnh đó, Rosalind Franklin đóng vai trò quan trọng trong việc phát hiện ra cấu trúc DNA, mặc dù bà không được công nhận đầy đủ cho những đóng góp của mình trong thời gian còn sống. Khám phá này đánh dấu một bước ngoặt lịch sử, hé mở bí ẩn về cách thức DNA tự sao chép và lưu trữ thông tin di truyền. Trong mô hình này, mỗi chuỗi DNA đóng vai trò là khuôn mẫu trong quá trình tổng hợp chuỗi bổ sung. Các nghiên cứu sau đó đã xác nhận phát hiện của Watson và Crick: DNA đảm bảo thông tin di truyền được sao chép chính xác và truyền lại cho các tế bào con. Trước đây, tất cả thông tin di truyền trong tế bào được tin rằng chỉ tồn tại trong DNA nằm trên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào
Trước đây, tất cả thông tin di truyền trong tế bào được tin rằng chỉ tồn tại trong DNA nằm trên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã khám phá ra điều bất ngờ: còn có một lượng nhỏ thông tin di truyền nằm trong DNA của các nhiễm sắc thể nhỏ hơn ở hai loại bào quan trong tế bào chất: ty thể trong tế bào động vật và lạp thể trong tế bào thực vật. Những nhiễm sắc thể đặc biệt này chứa thông tin mã hóa cho một số protein vàRNAcần thiết cho bào quan. Điều này cũng cho thấy các bào quan này xuất phát từ vi khuẩn sống tự do, sau đó được các sinh vật khác hấp thụ trong quá trình cộng sinh. 2. Vật chất di truyền ở cấp độ tế bào là gì? DNA - một phần tử lớn chứa thông tin di truyền được tìm thấy trong mỗi tế bào của cơ thể. DNA đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và truyền thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. 3. Cấu trúc hoạt động của vật chất di truyền tế bào Vật chất di truyền ở cấp độ tế bào làDNA - được ví như một cuốn sách hướng dẫn chứa đựng thông tin di truyền quy định mọi hoạt động sống, từ sự phát triển của tế bào đến cấu tạo của cơ thể con người
Ngôn ngữ bí ẩn này sử dụng bốn "chữ cái" hóa học làm nền tảng: Adenin (A) Adenin (A) Cytosin (C) Cytosin (C) Thymin (T) Thymin (T) Guanin (G) Guanin (G) Bốn "chữ cái" hóa học này kết hợp với nhau theo các trình tự khác nhau để tạo thành "mã" di truyền. Mã di truyền này quy định mọi đặc điểm của con người, từ màu mắt, màu da đến cấu trúc cơ thể, tính cách và khả năng miễn dịch. DNA có khả năng tự sao chép để tạo ra các bản sao của chính mìn. Tự sao DNA là quá trình tạo ra bản sao chính xác của phân tử DNA. Quá trình này rất quan trọng cho sự sống vì nó cho phép các tế bào phân chia và sinh sản, đồng thời truyền thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Quá trình này diễn ra bằng cách sử dụng các bazơ để tạo ra các DNA mới. Ước tính trong cơ thể con người có khoảng 3 tỷ cặp bazơ DNA. Tuy nhiên, 99% trong số đó là giống nhau ở mọi người. Chỉ 1% còn lại - tương đương với 30 triệu ba-zơ, là yếu tố tạo nên sự độc đáo của mỗi cá nhân. 1% này chính là lý do tại sao bạn có những đặc điểm riêng biệt, khác với cha mẹ, anh chị em ruột và những người khác. Tóm lại, vật chất di truyền ở cấp độ tế bào hay DNA đều là thành phần cơ bản của cơ thể con người
Tóm lại, vật chất di truyền ở cấp độ tế bào hay DNA đều là thành phần cơ bản của cơ thể con người. Mặc dù chúng tồn tại ở mức vi mô nhưng lại đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và truyền thông tin gen di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác.