Ý Nghĩa Của Quá Trình Nhân Đôi ADN, A-Z Những Điều Cần Biết Về Nhân Đôi ADN

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN là chuẩn bị cho quá trình nhân đôi NST và chuẩn bị cho quá trình phân chia tế bào. Nhân đôi ADN cũng chính là cơ sở khoa học để giải thích cho nguyên nhân về sự giống nhau về mặt di truyền giữa các thế hệ trong gia đình. Để hiểu sâu hơn về quá trình nhân đôi ADN, kết quả và ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN, bạn tham khảo ngay những thông tin hữu ích bên dưới nhé!

quá trình nhân đôi ADN
Khám phá ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN

Quá Trình Nhân Đôi ADN Là Gì?

Trong sinh học phân tử, quá trình nhân đôi DNA hay tổng hợp DNA là một cơ chế sao chép các phân tử DNA xoắn kép trước mỗi lần phân bào. Kết quả của quá trình này là tạo ra hai phân tử DNA gần như giống nhau hoàn toàn, chỉ sai khác với tần số rất thấp (thông thường dưới một phần vạn).

Có thể bạn quan tâm: So sánh ADN và ARN

ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN
Quá trình nhân đôi ADN tạo ra 2 phân tử ADN con giống nhau từ 1 phân tử ADN mẹ.

Nguyên Tắc Nhân Đôi ADN

Quá trình nhân đôi ADN được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc bán bảo tồn hay còn gọi là bán bảo toàn.

– Nguyên tắc bổ sung: Mạch mới của ADN con được tổng hợp dựa trên mạch khuôn của ADN mẹ. Các nuclêôtit ở mạch khuôn liên kết với các nuclêôtit tự do trong môi trường nội bào theo nguyên tắc: A liên kết với T hay ngược lại; G liên kết với X hay ngược lại.

– Nguyên tắc giữ lại một nửa (bán bảo toàn): Trong mỗi ADN con có một mạch của ADN mẹ (mạch cũ), mạch còn lại được tổng hợp mới.

Chính sự tự nhân đôi của ADN là cơ sở của sự nhân đôi của NST, tiếp theo sự hình thành 2 ADN con là sự hình thành chất nền prôtêin, tạo nên 2 crômatit.

quá trình nhân đôi ADN
Nguyên tắc nhân đôi ADN: nguyên tắc bán bảo toàn, nguyên tắc bổ sung và nguyên tắc khuôn mẫu

Các Thành Phần Tham Gia Vào Quá Trình Nhân Đôi ADN

Theo đó, có 5 thành phần chính tham gia vào quá trình nhân đôi ADN, bao gồm: ADN mẹ (ADN mạch khuôn), nguyên liệu môi trường, Protein, Enzyme, năng lượng.

Bạn xem thêm: Chức Năng Của ADN Là Gì? Ứng Dụng Công Nghệ ADN Trong Đời Sống

ADN mẹ (ADN mạch khuôn)

ADN mẹ hay còn được gọi là ADN mạch khuôn, hay sợi ADN gốc, là cơ sở để hình thành nên các sợi ADN bổ sung ở ADN con. Các Nucleotit sẽ được lựa chọn phù hợp với các Nucleotit trên ADN mẹ, lấy thông tin từ sợi gốc để tạo thông tin trên sợi bổ sung, cho ra 1 tái bản ADN giống hệt mẹ.

quá trình nhân đôi ADN

Nguyên liệu môi trường

Trong quá trình nhân đôi ADN ở tế bào, các nucleotit tự do A, G, T, X sẽ tổng hợp mạch mới và các ribonucleotit A, U, G, X sẽ tổng hợp đoạn mồi. Các nguyên liệu môi trường này đóng vai trò hình thành nên các phân tử ADN mới.

quá trình nhân đôi ADN

Protein

Các loại protein gắn đặc hiệu có vai trò quan trọng trong quá trình nhân đôi ADN. Các loại protein này bao gồm:

Tên Protein Chức năng
Dna A Gắn vào ở thời điểm khởi đầu sao chép
Dna C Tạo phức, thúc đẩy Dna B liên kết với ADN
REP và Dna B Tạo dãn xoắn trên ADN
IHF và FIS Liên kết với ADN
SSB Ngăn cản 2 mạch ADN tái liên kết bổ sung
TBP Hỗ trợ dừng chạc tái bản

Enzyme

Theo đó, các loại Enzyme tham gia vào quá trình nhân đôi ADN bao gồm:

Enzyme Chức năng
Gyrase Giảm sức cân bằng, phá vỡ không liên tục các liên kết photphodieste nghĩa là tháo xoắn ADN mẹ
Helicase Phá vỡ liên kết Hydro, tách 2 mạch phân tử ADN thành 2 mạch đơn, tạo chạc ba tái bản
ARN Polimeraza Tổng hợp đoạn mồi gắn với mạch khuôn của ADN mẹ.
ADN Polimeraza Loại II và III có chức năng tổng hợp ADN và đọc sửa khi sai sót, loại I tạo chuỗi và cắt chuỗi theo 2 chiều 5′ – 3′ và 3′ – 5′
Ligaza Nối lại các đoạn ADN, sửa chữa và tái tổ hợp

Năng lượng

Theo đó, năng lượng chính cung cấp cho quá trình nhân đôi ADN là ATP.

Quá Trình Nhân Đôi ADN Diễn Ra Ở Đâu? Khi Nào?

Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở pha S kỳ trung gian của chu kỳ tế bào, trong nhân tế bào, ADN ty thể, lục lạp hay tế bào chất.

ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN
Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở pha S kỳ trung gian của chu kỳ tế bào

Cụ thể:

  • Tế bào nhân sơ: Cơ chế sao chép ADN được diễn ra ở tế bào chất (plasmid) của vi khuẩn. Quá trình này diễn ra khi các NST trong tế bào đang ở trạng thái duỗi xoắn cực độ của kì trung gian ở pha S.
  • Tế bào nhân thực: Quá trình nhân đôi ADN diễn ra ở nhân tế bào, lục lạp và ty thể. ADN và NST nhân đôi ở pha S tức kỳ trung gian giữa hai lần phân bào. Quá tình nhân đôi này được diễn ra nhanh chóng nhờ có NST duỗi xoắn cực đại.

Mô Tả Quá Trình Nhân Đôi ADN Chi Tiết Nhất

Quá trình nhân đôi ADN được diễn ra theo 3 giai đoạn:

  1. Tháo xoắn
  2. Tổng hợp
  3. Tạo 2 phân tử con

Các phân tử ADN tháo xoắn

Nhờ enzym tôpôizômêraza tháo xoắn, phân tử DNA ra khỏi trạng thái siêu xoắn của cấu trúc tôpô, sau đó các enzym hêlicaza tách hai mạch đơn của DNA ra, tạo nên chạc nhân đôi (chạc chữ Y) để lộ ra hai đoạn mạch đơn làm khuôn.

Quá trình tháo xoắn ADN được diễn ra như sau:

  • Khi đã nhận biết được vị trí để bắt đầu sao chép, Protein Dna A liên kết và tương tác với vị trí đó, rồi bẻ gãy khoảng 40 liên kết Hydro giữa các cặp Bazo nhờ năng lượng từ ATP.
  • Enzyme Gyrase giải phóng các ADN nhờ năng lượng ATP để thúc đẩy quá trình dãn xoắn của ADN ở 2 phía của Protein Dna B. Đây cũng chính là loại Enzyme có vai trò tách riêng hai phân tử ADN mạch kép mới và khiến chúng có thể cuộn xoắn lại và định khu lại trong các tế bào con.
  • Enzyme Helicase tiến hành phá vỡ những liên kết Hydro giữa những cặp bases A – T, C – G. Quá trình này được diễn ra nhằm tháo gỡ cấu trúc xoắn kép của phân tử ADN.
  • Protein SSB (Single Strand Binding) gắn lên khắp các mạch đơn để 32 mạch vừa tách ra không thể kết hợp lại được nữa, nhằm giúp cho quá trình sao chép diễn ra thuận lợi hơn.
quá trình nhân đôi ADN
Giai đoạn tháo xoắn ADN

Tổng hợp mạch ADN mới

Enzym DNA polymeraza sử dụng 2 mạch đơn khuôn tổng hợp nên mạch mới theo nguyên tắc bổ sung.

Vì enzym DNA polymeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5′ – 3′ (DNA polymeraza chỉ có thể xúc tác kéo dài mạch mới khi có sẵn đầu 3′ OH tự do) nên trên mạch khuôn có chiều 3′-5′, quá trình tổng hợp mạch mới diễn ra liên tục, mạch mới này được gọi là mạch sớm hay mạch trước (leading strand).,trên mạch khuôn 5′-3′ quá trình tổng hợp gián đoạn tạo thành các đoạn okazaki. Mạch này tổng hợp gián đoạn và chậm hơn nên gọi là mạch ra chậm (lagging strand).

Sau đó các đoạn okazaki được nối lại với nhau nhờ enzym nối ligaza.

qua trinh nha doi adn 3

Tạo ra hai phân tử ADN con

Mạch mới được tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn xoắn lại đến đó, tạo thành phân tử DNA con. Trong đó có một mạch được tổng hợp còn mạch kia từ DNA ban đầu (nguyên tắc bán bảo toàn).

Tuy nhiên, tế bào sinh vật nhân thực có nhiều phân tử DNA có kích thước lớn. Sự nhân đôi DNA xảy ra ở nhiều điểm trong mỗi phân tử DNA tạo ra nhiều đơn vị tái bản và do nhiều loại enzym tham gia.

Ở sinh vật nhân thực, quá trình tổng hợp mạch mới ở vị trí đầu mút của phân tử DNA xảy ra một hiện tượng đặc biệt gọi là sự cố đầu mút.

Kết Quả Của Quá Trình Nhân Đôi ADN

Kết quả của quá trình nhân đôi ADN là tạo ra 2 phân tử ADN con từ 1 phân tử ADN mẹ.

Theo đó, ADN con có các đặc điểm sau:

  • Thông thường, hai phân tử ADN con có cấu trúc giống y hệt cấu trúc của phân tử ADN mẹ, hoặc trong một số trường hợp thì chỉ có những khác biệt cực kì nhỏ, không đáng kể.
  • Trong phân tử ADN con cũng có 2 chuỗi xoắn nhưng chỉ có một mạch đơn được tổng hợp, còn lại 1 mạch đơn cũ được lấy từ ADN mẹ.

Ý Nghĩa Của Quá Trình Nhân Đôi ADN

Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN là chuẩn bị cho quá trình nhân đôi NST, và chuẩn chị cho quá trình phân chia tế bào. Bên cạnh đó, quá trình nhân đôi ADN cũng là cơ sở khoa học để chứng minh cho vấn đề di truyền học qua nhiều thế hệ khác nhau.

Trên đây là những thông tin quan trọng về quá trình nhân đôi ADN cũng như ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN. Nếu bạn có thắc mắc gì về GEN, xét nghiệm ADN thì đừng quên liên hệ ngay với trung tâm xét nghiệm ADN ở Hà Nội – VIETGEN.

Chúng tôi chuyên cung cấp dịch vụ:

Tại VIETGEN, chúng tôi cam kết mang đến dịch vụ xét nghiệm ADN tốt nhất với chi phí thấp nhất, chỉ từ 900.000 đồng/ mẫu, trả kết quả xét nghiệm ADN nhanh chóng chỉ 1 – 2 ngày, thậm chí là sau 4 giờ đồng hồ.

Thông tin liên hệ:

TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG GEN CÔNG NGHỆ CAO – VIETGEN

  • Trụ sở chính: Số 3, ngõ 1, Lê Văn Thiêm, Nhân Chính, Thanh Xuân, Hà Nội
  • Hệ thống văn phòng đại diện:
Thái Nguyên 95A/1 Đường Bắc Kạn, P Hoàng Văn Thụ, TP Thái Nguyên
Sơn La số 6, Nguyễn Lương Bằng, Tổ 4, P Quyết Thắng, TP Sơn La
Cao Bằng số 22 Sông Bằng, P Sông Bằng, TP Cao Bằng
Lạng Sơn Dốc Quýt- Pò Hà, TT Đồng Đăng, Cao Lộc, Lạng Sơn
Thanh Hóa Trung Tâm Pháp Y Thanh Hoá – 181, Hải Thượng Lãn Ông, P Tân Sơn, Tp Thanh Hoá
Quảng Ninh 247 Quang Trung, Uông Bí, Quảng Ninh
Tiên Yên – Quảng Ninh 25 Lý Thường Kiệt, TT Tiên Yên, Quảng Ninh
Móng Cái – Quảng Ninh 23 Trần Quốc Toản, P Hòa Lạc, Móng Cái, Quảng Ninh
Đà Nẵng số 216 đường Nguyễn Công Trứ, p An Hải Đông, Q Sơn Trà, TP Đà Nẵng
Hà Tĩnh số 303 Lê Đại Hành, TDP Hưng Lợi, p Hưng Trí, TX Kì Anh, Hà Tĩnh
5/5 - (3 bình chọn)



Liên hệ qua Facebook
Liên hệ qua Zalo
Liên hệ qua Zalo