Bài giảng chương 4 "DNA Vật liệu di truyền" gồm có các nội dung chính như sau: Bản chất của vật liệu di truyền, cấu trúc của phân tử DNA, sao chép DNA, các cơ chế sửa sai và bảo vệ DNA,...Mời các bạn cùng tham khảo!
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng chương 4: DNA Vật liệu di truyền
- Chương IV
DNA
vật liệu di truyền
dnth
- I. Bản chất của vật liệu di truyền
- Hiện tượng biến nạp ở vi khuẩn
Hiện tượng biến nạp (transformation)
được Griffith phát hiện ở vi khuẩn
Diplococcus pneumoniae.
Vi khuẩn này có hai dạng:
- Dạng SIII gây độc, có vỏ bao tế bào (capsule)
bằng polysaccharide cản trở bạch cầu phá vỡ tế bào ,
tạo khuẩn lạc láng (Smooth).
- Dạng RII không độc, không có vỏ bao, tạo khuẩn
lạc nhăn (Rough).
- Có capsul
Không capsul
Khuẩn lạc Chuột sống
Dạng S Khuẩn lạc RII
SIII Dạng R
còn sống còn sống
Chuột chết
Dạng R còn sống
Chuột sống
Dạng S bị
đun chết Dạng S bị
đun chết Dạng S và R còn Chuột
sống được phân chết
lập từ chuột chết
Thí nghiệm của Griffith (1928)
- Trong phổi chuột chết (do tiêm hỗn hợp
SIII chết với RII sống) có vi khuẩn S
và R.
Ø
Các tế bào S chết đã truyền tính gây
bệnh cho các tế bào R sống.
Ø
Đây được gọi là hiện tượng biến nạp.
- Chất nào được truyền từ vi
khuẩn S chết sang vi khuẩn
R sống?
- Xác định yếu tố biến nạp
Thí nghiệm Avery, McLeod và
McCarty (1944)
- Tế bào S + protease hay RNA-ase : hoạt tính biến nạp
còn
Protein và RNA không là tác nhân gây biến nạp
Tế bào S + DNA-ase : hoạt tính biến nạp mất
DNA chính là tác nhân gây biến nạp
Hiện tượng biến
nạp chứng minh
DNA mang tín hiệu
di truyền
- Thí nghiệm của Hershey và Chase (1952)
Alfred Hershey và Martha Chase
- Thí nghiệm của Hershey và Chase (1952)
Phần nằm ngoài vi khuẩn chứa nhiều 35S (80%), phần trong các tế bào
vi khuẩn chứa nhiều 32P (70%) DNA được bơm vào trong tế bào.
DNA của phage T2 ban đầu xâm nhập vào tế bào vi khuẩn, sinh sản tạo
ra thế hệ phage mới mang tính di truyền, tiếp tục nhiễm các vi khuẩn
khác..
Kết luận: Vật chất di truyền của phage T2 là DNA
- II. Cấu trúc của phân tử DNA
- Thành phần hóa học của DNA
Cấu tạo hóa học của DNA gồm:
-
Gốc phosphate
-
Đường 5-deoxyribose
-
Các base nitơ (A, G, T, C)
- Quy luật của Chargaff (1951)
Trong DNA, số lượng purine (A và G) luôn bằng
với số lượng pyrimidine (T và C)
A luôn bắt cặp với T
C luôn bắt cặp với G
- Phân tích DNA bằng kỹ thuật tán xạ tia
X Franklin và Wilkins (1951)
M. Wilkins R. Franklin
Mẫu DNA
Chùm tia X
Nguồn tia X Màng lọc Phiến ảnh
- Cấu trúc DNA theo Watson-Crick
Phân tử DNA là một chuỗi xoắn kép của hai
mạch đơn.
Mạch đơn gồm các nucleotide nối bằng liên
kết phosphodiester tạo chuỗi polynucleotide.
Mỗi nucleotide có thành phần là đường 5C,
nhóm phosphate và base nitơ.
Hai mạch nối với nhau bằng các liên kết
hydro giữa các base đối diện theo từng cặp
(A=T và G C).
Đặc điểm quan trọng của mô hình là sự đối
song song (anti paralell):
Mỗi mạch là một trình tự có định hướng với
một đầu là 5’P và đầu kia là 3’OH, hướng
của hai mạch đơn luôn ngược nhau trong
chuỗi xoắn kép.
- Số C trong phân tử
nucleotide
Liên kết phosphodiester
giữa hai nucleotide
Liên kết hydro giữa các
base cùng cặp
- James Watson Francis Crick
(1928) (1916-2004)
Mô hình cấu trúc DNA của
Watson-Crick trưng bày ở
London’s Science Museum.
http://www.sciencemuseum.org.uk/images/I030/10299555.aspx
- DNA và nhiễm sắc thể
DNA có trong tất cả các loại tế bào từ vi khuẩn đến
người. Ty thể và lục lạp có DNA riêng.
Sự khác nhau về thành phần cấu tạo và tổ chức DNA
trong tế bào giữa Prokaryote và Eukaryote:
•
DNA ở Prokaryote có dạng vòng, cuộn lại hoặc ở
dạng siêu xoắn.
•
DNA ở Eukaryote được tổ chức thành nhiều
nhiễm sắc thể (NST) trong nhân tế bào. Mỗi
NST chứa 1 phân tử DNA mạch thẳng. Mỗi
loài có số NST và hình dạng đặc trưng riêng.
DNA trong tế bào ở dạng xoắn và cuộn thật chặt
- Dạng vòng tròn
Dạng xoắn
Dạng siêu xoắn
Các dạng DNA của vi khuẩn