Base nitơ

Base nitơ là những phân tử hữu cơ chứa nguyên tử nitơ có tính chất hóa học của một base. Hợp chất này được chú ý nhiều vì là thành phần không thể thiếu trong cấu tạo của các vật chất di truyền (DNA và RNA) làm cơ sở phân tử cho quá trình di truyền của sinh vật, đồng thời còn tham gia vào các quá trình sống khác ở tế bào, nên đã được nghiên cứu kĩ lưỡng trong di truyền học và y học. Trong tiếng Anh có nhiều tên khác nhau cùng dùng để chỉ "base nitơ": - Nitrogenous base; - Nitrogen-containing base (base chứa nitơ); - Nucleobase (base nhân); - Nitrogen base (nitơ base). Những khái niệm tiếng Anh nói trên, đều đã được dịch chung ra tiếng Việt là "base nitơ". Các base nitơ thường gặp nhất trong axit nuclêic đều thuộc hai nhóm: nhóm purin (purine) và nhóm pirimiđin (pyrimidine): - Nhóm purin gồm ađênin (adenine, kí hiệu A) và guanin (guanine, kí hiệu G). - Nhóm pirimiđin gồm xytôzin (cytosine, kí hiệu tiếng Việt là X), timin (thymine, kí hiệu T) và uraxin (uracil, kí hiệu U). Chúng đều là các dẫn xuất của hai nhóm hợp chất gốc là pyrimiđin và purin, đều có đặc điểm chung là không phân cực (non-pola), phân tử có cấu trúc vòng (aromaticity) và có cấu hình giống như phân tử tam giác đều (planar). Ngoài ra, chúng đều giống pyridin vì là các base yếu. Trong ngữ cảnh xác định, từ "base nitơ" thường gọi tắt là "base". Tất cả các base đều có chung một đặc điểm cấu tạo phân tử: một vòng sáu cạnh với 4 nguyên tử cacbon và 2 nguyên tử nitơ. Riêng nhóm purin thì "nhân" phân tử có thêm một vòng 5 cạnh, được tạo bởi thêm 1 nguyên tử cacbon và thêm 2 nguyên tử nitơ. Còn pyrimiđin chỉ có "nhân" là một vòng sáu cạnh (xem ảnh dưới đây). Hầu hết các nghiên cứu đã cho biết thường gặp 5 loại base chính là: A, G, X, T và U, đồng thời cũng đã xác định phân tử DNA có A, T, G và X; còn phân tử RNA không có T mà thay bởi loại tương ứng là U. Tuy nhiên cũng đã phát hiện ngoại lệ. Adenine (có ở cả DNA và RNA). Guanine (có ở cả DNA và RNA). Cytosine (có ở cả DNA và RNA). Thymine (chỉ có ở DNA). Uracil (chỉ có ở RNA). Trong một phân tử axit nucleic, mỗi base tạo liên kết với một phân tử đường pentoza (có 5 nguyên tử cacbon) và với gốc phôtphat tạo thành một nuclêôtit. Các nuclêôtit liên kết với nhau nhờ liên kết phôtphođieste tạo nên chuỗi pôlynuclêôtit, từ đó hình thành nên phân tử DNA hoặc RNA. Trong mỗi chuỗi, những liên kết phôtphođieste tạo nên "xương sống" của chuỗi, các base được ít nhiều "tự do", nên trong điều kiện nhất định, các baz ơ có thể gắn với nhau bằng liên kết hydro theo nguyên tắc bổ sung, tạo ra các vòng lặp (loop trong chuỗi) hoặc tạo liên kết giữa hai mạch đơn của DNA, từ đó hình thành cấu trúc xoắn kép. Các base là thành phần không thể thiếu để xây dựng các phân tử mang thông tin di truyền là DNA và RNA. Ngoài ra, chúng còn tham gia quá trình truyền tín hiệu tế bào và sự phát triển các vi ống ở tế bào. Nucleobase Nucleoside Nucleotide ^ Charles Patrick Davis. “DEFINITION OF NITROGENOUS BASE”. ^ Lê Doãn Diên: "Sinh hoá học thực vật" - Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1975. ^ Trần Thị Ân: "Hoá sinh học đại cương" - Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 1979. ^ Đái Duy Ban: "Hoá sinh học", Nhà xuất bản Giáo dục, 2005. ^ a b “nitrogen base”. ^ “Medical Definition of Nitrogenous base”. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 9 năm 2017. ^ “Nucleic acids”. ^ “Nucleobase - Definition”. Bản gốc lưu trữ ngày 14 tháng 3 năm 2018. ^ a b Campbell và cộng sự: "Sinh học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2010. ^ "Sinh học 12" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2019. ^ Nelson, David L. and Michael M Cox (2008). Lehninger Principles of Biochemistry, ed. 5, W.H. Freeman and Company. p. 272. ISBN 071677108X. ^ Carey, Francis A. (2008). Organic Chemistry, ed. 6, Mc Graw Hill. p. 1206. ISBN 0072828374. ^ a b “Nitrogenous Base”. Base pairing in DNA Double Helix (shows specific hydrogen bonds)