DNA, hoặc axit deoxyribonucleic, giống như một bản thiết kế hướng dẫn sinh học mà một sinh vật sống phải tuân theo để tồn tại và duy trì chức năng. RNA, hoặc axit ribonucleic, giúp thực hiện các hướng dẫn của kế hoạch chi tiết này. Trong số đó, RNA linh hoạt hơn DNA, có khả năng thực hiện nhiều nhiệm vụ đa dạng trong một sinh vật, nhưng DNA ổn định hơn và chứa thông tin phức tạp hơn trong thời gian dài hơn.
DNA | RNA | |
---|---|---|
Viết tắt của | Axit deoxyribonucleic. | Axit ribonucleic. |
Định nghĩa | Một axit nucleic chứa các hướng dẫn di truyền được sử dụng trong sự phát triển và hoạt động của tất cả các sinh vật sống hiện đại. Các gen của DNA được biểu hiện hoặc biểu hiện thông qua các protein mà nucleotide của nó tạo ra với sự trợ giúp của RNA. | Thông tin tìm thấy trong DNA xác định những đặc điểm nào sẽ được tạo, kích hoạt hoặc hủy kích hoạt, trong khi các dạng RNA khác nhau thực hiện công việc. |
Chức năng | Bản thiết kế của hướng dẫn sinh học mà một sinh vật sống phải tuân theo để tồn tại và duy trì chức năng. Trung bình lưu trữ lâu dài, ổn định và truyền thông tin di truyền. | Giúp thực hiện các hướng dẫn kế hoạch chi tiết của DNA. Chuyển mã di truyền cần thiết cho việc tạo protein từ nhân đến ribosome. |
Kết cấu | Mạch kép. Nó có hai chuỗi nucleotide bao gồm nhóm phốt phát, đường năm carbon (2-deoxyribose ổn định) và bốn nucleobase chứa nitơ: adenine, thymine, cytosine và guanine. | Duy nhất bị mắc kẹt. Giống như DNA, RNA bao gồm nhóm phốt phát của nó, đường năm carbon (ribose kém bền hơn) và 4 nucleobase chứa nitơ: adenine, uracil (không phải thymine), guanine và cytosine. |
Ghép nối cơ sở | Adenine liên kết với thymine (A-T) và liên kết cytosine với guanine (C-G). | Adenine liên kết với uracil (A-U) và liên kết cytosine với guanine (C-G). |
Vị trí | DNA được tìm thấy trong nhân của một tế bào và trong ty thể. | Tùy thuộc vào loại RNA, phân tử này được tìm thấy trong nhân của tế bào, tế bào chất và ribosome của nó. |
Ổn định | Đường deoxyribose trong DNA ít phản ứng hơn do liên kết C - H. Ổn định trong điều kiện kiềm. DNA có các rãnh nhỏ hơn, khiến các enzyme khó "tấn công" hơn. | Đường Ribose phản ứng mạnh hơn vì liên kết C - OH (hydroxyl). Không ổn định trong điều kiện kiềm. RNA có các rãnh lớn hơn, giúp dễ dàng bị "tấn công" bởi các enzyme. |
Lan truyền | DNA tự sao chép. | RNA được tổng hợp từ DNA khi cần thiết. |
Các tính năng độc đáo | Hình dạng xoắn của DNA là B-Form. DNA được bảo vệ trong nhân, vì nó được đóng gói chặt chẽ. DNA có thể bị hỏng do tiếp xúc với tia cực tím. | Hình dạng xoắn của RNA là A-Form. Các chuỗi RNA liên tục được thực hiện, phá vỡ và tái sử dụng. RNA có khả năng chống lại thiệt hại nhiều hơn bởi các tia cực tím. |
DNA và RNA là axit nucleic. Axit nucleic là các đại phân tử sinh học dài bao gồm các phân tử nhỏ hơn gọi là nucleotide. Trong DNA và RNA, các nucleotide này chứa bốn nucleobase - đôi khi được gọi là bazơ nitơ hoặc đơn giản là bazơ - hai bazơ purin và pyrimidine mỗi.
Sự khác biệt về cấu trúc giữa DNA và RNA.DNA được tìm thấy trong nhân của một tế bào (DNA hạt nhân) và trong ty thể (DNA ty thể). Nó có hai các chuỗi nucleotide bao gồm nhóm phốt phát của nó, đường năm carbon (2-deoxyribose ổn định) và bốn nucleobase chứa nitơ: adenine, thymine, cytosine và guanine.
Trong quá trình phiên mã, RNA, một phân tử tuyến tính, chuỗi đơn, được hình thành. Nó bổ sung cho DNA, giúp thực hiện các nhiệm vụ mà DNA liệt kê cho nó để thực hiện. Giống như DNA, RNA bao gồm nhóm phốt phát của nó, đường năm carbon (ribose kém ổn định hơn) và bốn nucleobase chứa nitơ: adenine, uracil (không phải thymine), guanine và cytosine.
RNA tự gấp lại thành một vòng kẹp tóc.Trong cả hai phân tử, các nucleobase được gắn vào xương sống đường phốt phát của chúng. Mỗi nucleobase trên chuỗi DNA nucleotide gắn với nucleobase đối tác của nó trên chuỗi thứ hai: adenine liên kết với thymine và cytosine liên kết với guanine. Sự liên kết này làm cho hai sợi DNA xoắn và quấn quanh nhau, tạo thành nhiều hình dạng khác nhau, chẳng hạn như chuỗi xoắn kép nổi tiếng (dạng "thư giãn" của DNA), vòng tròn và siêu tụ điện.
Trong RNA, adenine và uracil (không phải thymine) liên kết với nhau, trong khi cytosine vẫn liên kết với guanine. Là một phân tử sợi đơn, RNA tự gấp lại để liên kết các nucleobase của nó, mặc dù không phải tất cả đều trở thành đối tác. Các hình dạng ba chiều tiếp theo, phổ biến nhất là vòng kẹp tóc, giúp xác định vai trò của phân tử RNA - như RNA thông tin (mRNA), RNA chuyển (tRNA) hoặc RNA ribosome (rRNA).
DNA cung cấp cho các sinh vật sống các hướng dẫn - thông tin di truyền trong DNA nhiễm sắc thể - giúp xác định bản chất của sinh học của sinh vật, cách thức và chức năng của nó, dựa trên thông tin được truyền lại từ các thế hệ trước thông qua sinh sản. Những thay đổi chậm, ổn định được tìm thấy trong DNA theo thời gian, được gọi là đột biến, có thể phá hủy, trung tính hoặc có lợi cho sinh vật, là cốt lõi của lý thuyết tiến hóa.
Các gen được tìm thấy trong các đoạn nhỏ của chuỗi DNA dài; con người có khoảng 19.000 gen. Các hướng dẫn chi tiết được tìm thấy trong các gen - được xác định bằng cách sắp xếp các nucleobase trong DNA - chịu trách nhiệm cho cả sự khác biệt lớn và nhỏ giữa các sinh vật sống khác nhau và ngay cả giữa các sinh vật tương tự. Thông tin di truyền trong DNA là những gì làm cho thực vật trông giống như thực vật, chó trông giống chó và con người trông giống con người; đó cũng là điều ngăn cản các loài khác nhau sinh ra con cái (DNA của chúng sẽ không phù hợp để hình thành cuộc sống mới, khỏe mạnh). DNA di truyền là nguyên nhân khiến một số người có mái tóc xoăn, đen và những người khác có mái tóc thẳng, màu vàng và điều khiến cho cặp song sinh giống hệt nhau trông rất giống nhau. (Xem thêm Kiểu gen vs Kiểu hình.)
RNA có một số chức năng khác nhau, mặc dù tất cả được liên kết với nhau, thay đổi một chút tùy thuộc vào loại. Có ba loại RNA chính:
Các gen của DNA được biểu hiện hoặc biểu hiện thông qua các protein mà nucleotide của nó tạo ra với sự trợ giúp của RNA. Đặc điểm (kiểu hình) đến từ các protein được tạo ra và được bật hoặc tắt. Thông tin tìm thấy trong DNA xác định những đặc điểm nào sẽ được tạo, kích hoạt hoặc hủy kích hoạt, trong khi các dạng RNA khác nhau thực hiện công việc.
Một giả thuyết cho rằng RNA tồn tại trước DNA và DNA là đột biến của RNA. Video dưới đây thảo luận về giả thuyết này sâu hơn.