Bài giảng Chương 2: Các kỹ thuật nền của công nghệ sinh học hiện đại

Chia sẻ: Nguyen Huy Hoang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

119
lượt xem 20
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng chương 2 "Các kỹ thuật nền của công nghệ sinh học hiện đại" trình bày về chức năng và ứng dụng của các enzyme giới hạn, giới thiệu các vector nhân dòng và kỹ thuật nhân dòng gen, các phương pháp lai phân tử, phương pháp PCR, ứng dụng,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng để nắm bắt nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 2: Các kỹ thuật nền của công nghệ sinh học hiện đại

CHƯƠNG II: CÁC KỸTHUẬT NỀN CỦA CNSH HIỆN ĐẠI (9 TIẾT)  Chức năng và ứng dụng của các enzyme giới hạn  Giới thiệu các vector nhân dòng và kỹ thuật nhân dòng gen  Các phương pháp lai phân tử  Phương pháp PCR, ứng dụng  Kỹ thuật xác định trình tự DNA  Kỹ thuật tạo thư viện genome và cDNA 8/26/2014 1 BM CNSH TV – Khoa CNSH
Kiến thức ôn tập • Cấu trúc phân tử DNA 8/26/2014 2
Thành phần cấu tạo của DNA- các bazơ Purines Pyrimidines 8/26/2014 3
ii). Structure Structure of theofDNA the DNA double chain polynucleotide helix 5’ 3’ • polynucleotide chain •8/26/2014 3’,5’-phosphodiester bond 4
Nucleoside [structure of deoxyadenosine] Nucleotide 8/26/2014 5
8/26/2014 6
Học thuyết trung tâm:The Central Dogma DNA  RNA  Protein  Function Replication Translation Work Transcription 8/26/2014 7
Phân loại Gene intergenic region non-coding coding genes genes Chromosome (simplified) Messenger RNA Structural RNA Proteins transfer ribosomal other RNA RNA RNA Structural proteins Enzymes 8/26/2014 8
2.1 ENZYME GIỚI HẠN (RESTRICTION ENZYME - RE)  Khái niệm: là các enzyme có khả năng nhận dạng và cắt DNA ở những vị trí đặc hiệu. – Restriction enzymes = Restriction endonuclease Endo (bên trong), nuclease (cắt nucleic acid) – Trình tự nhận biết của RE được gọi là trình tự giới hạn Ví dụ: trình tự nhận biết của EcoRI 8/26/2014 9 BM CNSH TV – Khoa CNSH
Lịch sử phát hiện • 1950s: một số dòng vi khuẩn có khả năng chống lại sự xâm nhiễm của một số bacteriophages. • 1962: phát hiện các vi khuẩn này có chứa hệ thống enzyme có khả năng nhận biết và phá huỷ DNA của phage, đồng thời có khả năng tự biến đổi DNA của bản thân để tránh bị phá huỷ • 1970: Haminton Smith at Johns Hopkins University, Phát hiện được enzyme HindII từ Haemophilus influenzae: có khả năng cắt đặc hiệu đồng thời tự methyl hoá DNA của tế bào chủ để tự bảo vệ. 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 10
Restriction Endonucleases Why don’t bacteria destroy their own DNA with their restriction enzymes? 8/26/2014 11
Methylation 8/26/2014 12
Phân loại các RE • Loại I: Cắt tại điểm cách vị trí giới hạn khoảng 1000-5000 nucleotide • Loại II: cắt ngay tại vị trí giới hạn. • Loại III: cắt ở vị trí cách vị trí giới hạn đó khoảng 20 nucleotide. 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 13
Cách gọi tên Ví dụ: EcoRI Genus (Tên chi) Escherichia Species (Tên loài) coli Strain (Chủng) R Thứ tự tìm ra enzyme I (số La Mã) 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 14
Đặc điểm của trình tự nhận biết của RE loại II Trình tự nhận biết là các Don't nod palindrome. Đây là đoạn DNA Dogma: I am God mạch kép, 2 mạch bổ sung có Never odd or even Too bad – I hid a boot trình tự giống nhau khi đọc theo Rats live on no evil star cùng chiều 5’3’ hoặc ngược lại No trace; not one carton Was it Eliot's toilet I saw? Murder for a jar of red rum Some men interpret nine memos Campus Motto: Bottoms up, Mac Go deliver a dare, vile dog! Trục đối xứng Madam, in Eden I'm Adam Oozy rat in a sanitary zoo Ah, Satan sees Natasha Lisa Bonet ate no basil Do geese see God? God saw I was dog Dennis sinned 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 15
Tần suất cắt Nếu giả thiết trình tự sắp xếp của các loại base là ngẫu nhiên thì xác suất để một đoạn trình tự được nhận biết sẽ là 1/4n (n là chiều dài (bp) của chuỗi được nhận biết). Số nucleotide của đoạn Xác suất xảy ra sự kiện nhận biết phân cắt bởi RE 4 1/ 44= 1/256 5 1/ 45= 1/ 1024 6 1/ 46= 1/ 4096 8 1/ 48= 1/ 65.536 n 1/ 4n 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 16
Các kiểu cắt Tạo đầu sole Tạo đầu bằng 5’ overhangs 3’ overhangs blunt ends 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 17
Ví dụ một số RE loại II 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 18
Ứng dụng của RE loại II trong công nghệ gen • Tạo DNA tái tổ hợp • Lập bản đồ giới hạn 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 19
Tạo DNA tái tổ hợp • DNA tái tổ hợp là các DNA được tạo thành từ ít nhất hai đoạn DNA có nguồn gốc khác nhau thông qua vi thao tác của con người • Nếu như 2 (hay nhiều) DNA đều được cắt bởi cùng một loại enzyme thì các đầu cắt của các đoạn DNA được tạo ra hoàn toàn khớp nhau (tương ứng theo quy tắc bổ sung) gọi là các đầu dính và chúng rất dễ dàng gắn lại với nhau khi có mặt enzym ligase. Từ đây xuất hiện khả năng ghép nối các DNA có nguồn gốc khác nhau để tạo nên DNA tái tổ hợp 8/26/2014 BM CNSH TV – Khoa CNSH 20