sinh học đại cương di truyền
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.18 MB, 48 trang )
11/7/2017
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG I
Lớp 17KVL1
Phần Di truyền
GV: ThS. Nguyễn Thái Hoàng Tâm
Khoa Sinh học & Công nghệ sinh học
Email:
Phân bố nội dung Di truyền (12tiết/ 3 buổi)
Chu kỳ tế bào, nguyên phân và giảm phân.
Cấu trúc nhiễm sắc thể - Các biến đổi của NST
Di truyền vi khuẩn và virus
Cấu trúc DNA: cơ chế sao chép và sửa sai DNA
Sự biểu hiện gene và sự điều hòa biểu hiện gene
Công cụ DNA và công nghệ sinh học
1
11/7/2017
2
11/7/2017
Đơn vị cơ bản của di truyền là gene
6
3
11/7/2017
Chu kỳ tế bào
Chương XIII/tr 254
8
4
11/7/2017
9
10
5
11/7/2017
11
6
11/7/2017
Cấu trúc DNA/NST
NUCLEIC ACID
- Mang thông tin di truyền
- Cấu trúc polymer gồm các nucleotide nối với nhau bằng lk
phosphodiester
Nucleotide = base + đường + phosphate
- Mạch có định hướng 1 đầu là 5’phosphate tự do, đầu còn lại là đầu
3’hydroxyl tự do (hướng 5’3’)
7
11/7/2017
NUCLEIC ACID (tiếp)
Purine: Adenine,
Guanine
Pyrimidine: Uracil,
thymine, cytosine
8
11/7/2017
Các dạng cấu trúc DNA được xác định dựa vào các chỉ số:
- Số cặp base của 1 vòng xoắn (n)
- Góc xoắn so với bề mặt phẳng của base
- Chiều cao giữa 2 base kế cận nhau (h)
- Đường kính của mỗi choỗi xoắn kép
9
11/7/2017
Học thuyết trung tâm
10
11/7/2017
QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
Quá trình sao chép
1. Khởi đầu: trình tự khởi đầu và hiện tượng khởi đầu sao chép
2. Kéo dài mạch mới: chĩa ba sao chép và các thành phần tham gia
sao chép
3. Kết thúc
11
11/7/2017
THÀNH PHẦN
THAM GIA SAO CHÉP
1. dNTPs = dATP, dGTP, dTTP, dCTP
2. DNA mạch khuôn
3. Enzymes chịu trách nhiệm tháo xoắn, tách mạch tạo
chĩa ba sao chép
4. Enzymes căng mạch
5. Enzyme tạo đoạn mồi khởi đầu
6. DNA polymerases
7. DNA ligase
SỰ THÁO XOẮN
12
11/7/2017
DNA polymerase
• Hoạt động tổng hợp mạch theo chiều tổng hợp 5’-3’ (hay chiều trên mạch
khuôn là 3’-5’)
• Hoạt động tổng hợp bắt đầu từ 1 đ oạn mồi (primer) bắt cặp sẵn trên mạch
khuôn (hay nói cách khác là đầu 3’-OH khơi mào)
• Trong quá trình tạo mạch mới, enzyme sẽ gắn lần lượt các nucleotide (nu) tự do
bằng cách hình thành liên kết phosphodiester giữa đầu 3’-OH của nu trước với
đầu 5’-PO3 liền kề
Primase và DNA ligase
13
11/7/2017
Sao chép ở E.coli
• Quá trình khởi đầu tại oriC
• Những protein khởi sự đến gắn tại
ori tháo xoắn 1 vùng ngắn DNA
Gyrase (Helicase) cắt đứt lkH tại
chĩa ba sao chép SSB ổn định cấu
trúc những mạch đơn vừa được tách.
• DNA gyrase giảm sự xoắn mạch
14
11/7/2017
Kết thúc sao chép
15
11/7/2017
CÁC KIỂU SAO CHÉP
c
Kiểu phổ biến ở vi khuẩn
16
11/7/2017
Kiểu sao chép ở tế bào Eukaryote
Replicon: đơn vị sao chép
DNA ở Eukaryote gồm nhiều replicon
DNA prokaryote là 1 replicon
Vấn đề của sao chép mạch thẳng???
Vấn đề của sao chép DNA mạch thẳng?
17
11/7/2017
MỘT SỐ PP SỬA SAI DNA CỦA TẾ BÀO
Các tác nhân gây biến đổi DNA
• Các tia vũ trụ, tia phóng xạ (có năng lượng cao)
biến đổi các base, cắt các liên kết
tạo các gốc oxi hóa có hoạt tính mạnhDNA
• Tia UV dimer hóa các T (thymidine): là sự tạo thành 2lk bất thường giữa C5-C5 và C6-C6
của 2 T nằm kề nhau làm mất khả năng lk giữa A và T
• Các tác nhân hóa học: biến đổi base, mất vòng purine, đứt gãy các lk, gắn chen vào các
base…
18
11/7/2017
19
11/7/2017
Hệ thống sửa sai
• Hệ thống phòng ngừa: enzymes kháng oxi-hóa
• Hệ thống sửa sai trong sao chép: nhận biết vị trí bắt cặp sai hay đoạn tổng
hợp sai cắt bỏ tạo đúng (DNA polymerase, enzymes cắt nối trong cơ
chế tái tổ hợp…)
• Hệ thống sửa sai do tác nhân ngoài sao chép: trực tiếp và gián tiếp (AP
endonuclease, SOS (RecA, B, C, E, F, J, K…), protein UVR (UVRA,
UVRB, UVRC)….
20
11/7/2017
Sửa sai
Biểu hiện gene
21
11/7/2017
Phiên mã
(transcription)
Tất cả các DNA đều được phiên mã?
Mạch DNA khuôn được quyết định là mạch nào?
22
11/7/2017
Đặc điểm của quá trình phiên mã
• Là quá trình sinh tổng hợp RNA từ mạch khuôn DNA nhờ hoạt động chính của enzyme
RNA polymerase
• Một trong 2 mạch đơn của phân tử DNA được sử dụng làm khuôn thông qua 1 vùng
trình tự gọi là promoter
• Hoạt động phiên mã theo chiều 5’3’
CÁC YẾU TỐ THAM GIA
• Đơn vị phiên mã là 1 vùng trình tự DNA QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ
mã hóa cho 1 phân tử RNA và những trình
Vùng trình tự đặc biệt
tự cần thiết cho sự phiên mã (= promoter +
trình tự được phiên mã thành RNA + yếu tố
kết thúc )
• Promoter là 1 vùng trình tự DNA có vai
trò giúp hệ thống phiên mã nhận diện và
gắn vào không được phiên mã, quy định
chiều phiên mã.
• Yếu tố kết thúc (terminator) là 1 trình tự
1 tín hiệu dừng quá trình phiên mãhình
thành cấu trúc đặc biệt để khóa lại quá
trình phiên mã.
23
11/7/2017
Các giai đoạn của quá trình phiên mã
1. Khởi đầu
2. Kéo dài
3. Kết thúc
Tóm lược
quá trình phiên mã
24
11/7/2017
Quá trình biến đổi RNA sau phiên mã
(Eukaryote)
1. Gắn mũ chụp đầu 5’
2. “Splicing”
3. Gắn đuôi polyA ở đầu 3’
Quá trình gắn mũ chụp ở đầu 5’
- Ngay sau khi bắt đầu phiên mã
- 1 Guanine được gắn nhóm methyl
ở N7 được gắn vào đầu 5’ của
chuỗi RNA nhờ liên kết 5’-5’
triphosphate
25
