(cid:264)(cid:1188)I H(cid:1232)C QU(cid:1236)C GIA TP.HCM TR(cid:1132)(cid:1248)NG (cid:264)H KHOA H(cid:1232)C T(cid:1268) NHIÊN
TÀI LI(cid:1226)U GI(cid:1190)NG SINH H(cid:1232)C (cid:264)(cid:1188)I C(cid:1132)(cid:1130)NG A1
(cid:38)(cid:1130) S(cid:1250) DI TRUY(cid:1220)N H(cid:1232)C PHÂN T(cid:1264)
PGS.TS. TR(cid:1194)N LINH TH(cid:1132)(cid:1246)C
SINH H(cid:1232)C (cid:264)(cid:1188)I C(cid:1132)(cid:1130)NG A1
Ph(cid:1195)n 1. SINH H(cid:1232)C T(cid:1218) BÀO Ph(cid:1195)n 2. DI TRUY(cid:1220)N H(cid:1232)C
Ch.7: C(cid:1131) (cid:86)(cid:1251) phân t(cid:1265) (cid:70)(cid:1259)a tính di truy(cid:1221)n Ch.8: Sinh t(cid:1241)ng h(cid:1255)p protein Ch.9: Di truy(cid:1221)n h(cid:1233)c virus, vi khu(cid:1197)n và k(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n Ch.10: Ki(cid:1223)m soát s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen và s(cid:1269) phát tri(cid:1223)n Ch.11: Nhi(cid:1225)m s(cid:1203)c th(cid:1223) và s(cid:1269) phân bào (cid:1251) eukaryota Ch.12: Các (cid:255)(cid:1231)nh lu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n Mendel Ch.13. Di truy(cid:1221)n h(cid:1233)c nhi(cid:1225)m s(cid:1203)c th(cid:1223)
Ph(cid:1195)n 3. H(cid:1232)C THUY(cid:1218)T TI(cid:1218)N HÓA
Ch.14: H(cid:1233)c thuy(cid:1219)t ti(cid:1219)n hóa c(cid:1259)a Darwin Ch.15: Qu(cid:1195)n th(cid:1223) là (cid:255)(cid:1131)n v(cid:1231) ti(cid:1219)n hóa Ch.16: Loài và hình thành loài Ch.17: S(cid:1269) phát sinh và phát tri(cid:1223)n c(cid:1259)a s(cid:1269) (cid:86)(cid:1237)ng trên trái (cid:255)(cid:1193)t
(cid:38)(cid:1192)U TRÚC VÀ S(cid:1268) NHÂN B(cid:1190)N (cid:38)(cid:1258)A V(cid:1200)T LI(cid:1226)U DI TRUY(cid:1220)N
- DNA là v(cid:1201)t ch(cid:1193)t di truy(cid:1221)n
- Thành ph(cid:1195)n và c(cid:1193)u trúc DNA
- C(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép (replication)
- C(cid:1131) ch(cid:1219) (cid:86)(cid:1265)a sai và b(cid:1191)o v(cid:1227) DNA
DNA là v(cid:1201)t ch(cid:1193)t di truy(cid:1221)n
- Thí nghi(cid:1227)m ch(cid:1261)ng minh hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng bi(cid:1219)n n(cid:1189)(cid:83) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n (Griffith, 1928)
- Thí nghi(cid:1227)m ch(cid:1261)ng minh nhân t(cid:1237) gây bi(cid:1219)n n(cid:1189)p là DNA (Avery, Loeod, Carty, 1944)
- Thí nghi(cid:1227)m xác (cid:255)(cid:1231)nh v(cid:1201)t li(cid:1227)u do phage b(cid:1131)m vào vi khu(cid:1197)n là DNA (Hershey, Chase, 1952)
Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng bi(cid:1219)n n(cid:1189)(cid:83) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
- Streptococcus pneumoniae: ph(cid:1219) (cid:70)(cid:1195)u
khu(cid:1197)n gây viêm ph(cid:1241)i
+ Ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c (S, smooth): khu(cid:1197)n
(cid:79)(cid:1189)c tr(cid:1131)n, gây ch(cid:1219)t chu(cid:1245)t
+ Ch(cid:1259)ng lành (R, rough): khu(cid:1197)n (cid:79)(cid:1189)c thô, không gây ch(cid:1219)t chu(cid:1245)t
Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng bi(cid:1219)n n(cid:1189)(cid:83) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
(cid:16) (cid:264)un di(cid:1227)t ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c, tiêm vào chu(cid:1245)t: chu(cid:1245)t s(cid:1237)ng (cid:16) (cid:264)un di(cid:1227)t ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c, tr(cid:1245)n v(cid:1247)i ch(cid:1259)ng lành, tiêm vào chu(cid:1245)t: chu(cid:1245)t ch(cid:1219)t - K(cid:1219)t lu(cid:1201)n: t(cid:1219) bào ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c ch(cid:1219)t (cid:255)ã truy(cid:1221)n tính gây b(cid:1227)nh cho ch(cid:1259)ng lành - Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p (transformation): + Griffith: Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng truy(cid:1221)n tính gây b(cid:1227)nh t(cid:1263) vi khu(cid:1197)(cid:81) (cid:255)(cid:1245)c sang vi khu(cid:1197)n lành + S(cid:1269) ti(cid:1219)p nh(cid:1201)n DNA tr(cid:1195)n b(cid:1251)i t(cid:1219)
bào nh(cid:1201)n
Thí nghi(cid:1227)m Griffith (1928)
Thí nghi(cid:1227)m Avery, Leod, Carty (1944)
- Ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c ch(cid:1219)(cid:87) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c x(cid:1265) lý b(cid:1205)ng các enzyme khác nhau tr(cid:1133)(cid:1247)c khi tr(cid:1245)n (cid:89)(cid:1247)i ch(cid:1259)ng lành và tiêm vào chu(cid:1245)t:
+ X(cid:1265) lý b(cid:1205)ng Protease (th(cid:1259)y phân protein): chu(cid:1245)t ch(cid:1219)t + X(cid:1265) lý b(cid:1205)ng Ribonuclease (th(cid:1259)y phân RNA): chu(cid:1245)t ch(cid:1219)t + X(cid:1265) lý b(cid:1205)ng Endonuclease (th(cid:1259)y phân DNA): chu(cid:1245)t s(cid:1237)ng + Tr(cid:1245)n DNA t(cid:1263) ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)c ch(cid:1219)t v(cid:1247)i ch(cid:1259)ng lành, tiêm vào chu(cid:1245)t: chu(cid:1245)t ch(cid:1219)t - KL: DNA là v(cid:1201)t li(cid:1227)u truy(cid:1221)n di truy(cid:1221)(cid:81) (cid:1251) hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng bi(cid:1219)n n(cid:1189)p
(cid:54)(cid:1269) xâm nh(cid:1201)p và nhân b(cid:1191)n c(cid:1259)a bacteriophage (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
- Phage (Bacteriophage, th(cid:1269)c khu(cid:1197)n th(cid:1223), virút c(cid:1259)a vi khu(cid:1197)n) - Phage T2: + (cid:57)(cid:1235) protein bên ngoài + DNA bên trong - Phage T2 xâm nhi(cid:1225)m vi khu(cid:1197)n E. coli + G(cid:1203)n lên b(cid:1221) (cid:80)(cid:1211)t vi khu(cid:1197)n + Chuy(cid:1223)n v(cid:1201)t ch(cid:1193)t vào vi khu(cid:1197)n + Làm tan vi khu(cid:1197)n và phóng thích k100 phage m(cid:1247)i - Protein hay DNA (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c chuy(cid:1223)n vào E. coli?
Thí nghi(cid:1227)m Hershey, Chase (1952) (cid:16) (cid:264)ánh d(cid:1193)u protein c(cid:1259)a phage b(cid:1205)ng S35 và DNA c(cid:1259)a phage b(cid:1205)ng P32 (cid:69)(cid:1205)ng cách nhi(cid:1225)m phage lên E. coli nuôi trong môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng có ch(cid:1261)a ch(cid:1193)t dinh d(cid:1133)(cid:1253)ng mang P32 và S35 - Phage (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c sinh ra có protein mang S35 và DNA mang P32
Thí nghi(cid:1227)m Hershey, Chase (1952)
- Nhi(cid:1225)m phage (cid:255)(cid:109) (cid:255)ánh d(cid:1193)u S35 và P32 lên E. coli nuôi trong môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng không ch(cid:1261)(cid:68) (cid:255)(cid:1239)ng v(cid:1231) phóng x(cid:1189) - Tách ph(cid:1195)n g(cid:1203)n c(cid:1259)a phage lên b(cid:1221) (cid:80)(cid:1211)t E. coli (cid:69)(cid:1205)ng cách l(cid:1203)c m(cid:1189)nh - Ly tâm (cid:255)(cid:1223) làm l(cid:1203)ng E. coli (cid:1251) (cid:255)áy (cid:1237)ng ly tâm - Thu E. coli (cid:1251) (cid:70)(cid:1211)n l(cid:1203)ng (c(cid:1211)n ly tâm, precipitant) (cid:255)áy (cid:1237)ng ly tâm và thu (cid:71)(cid:1231)ch không l(cid:1203)ng t(cid:1259)a (d(cid:1231)ch n(cid:1243)i, supernatant) ch(cid:1261)a phage - Xác (cid:255)(cid:1231)nh hàm l(cid:1133)(cid:1255)ng (cid:255)(cid:1239)ng v(cid:1231) phóng x(cid:1189) S35 và P32 lên (cid:1251) trong E. coli và trong d(cid:1231)ch n(cid:1243)i:
+ T(cid:1219) bào E. coli ch(cid:1261)a 70% t(cid:1241)ng P32, r(cid:1193)t ít S35 + D(cid:1231)ch n(cid:1243)i ch(cid:1261)a 80% t(cid:1241)ng S35 , r(cid:1193)t ít P32
- KL:
+ DNA c(cid:1259)a phage (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c chuy(cid:1223)n vào trong t(cid:1219) bào E. coli, cho
phép nhân b(cid:1191)n t(cid:1189)o nhi(cid:1221)u phage m(cid:1247)i trong t(cid:1219) bào E. coli
+ (cid:57)(cid:1201)t ch(cid:1193)t di truy(cid:1221)n c(cid:1259)a phage là DNA
Phân (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n các (cid:255)(cid:1189)i phân t(cid:1265) sinh h(cid:1233)c b(cid:1205)ng ly tâm
Thí nghi(cid:1227)m Hershey, Chase (1952)
Thành ph(cid:1195)n và c(cid:1193)u trúc DNA
- Thành ph(cid:1195)n hóa h(cid:1233)c và (cid:255)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m s(cid:1255)i DNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n
- Mô hình c(cid:1193)u trúc DNA m(cid:1189)ch (cid:255)ôi Watson – Crick
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)c tính (cid:255)(cid:1237)i song song
- Các c(cid:1193)u hình DNA
- C(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao c(cid:1259)a DNA (cid:1251) (cid:87)(cid:1219) bào ti(cid:1221)n nhân (prokaryote)
- C(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao c(cid:1259)a DNA (cid:1251) (cid:87)(cid:1219) bào nhân th(cid:1201)t (eukaryote)
Thành ph(cid:1195)n hóa h(cid:1233)c c(cid:1259)(cid:68) (cid:255)(cid:1131)n phân (nucleotide) trong DNA và RNA
(cid:54)(cid:1269) hình thành nucleoside và nucleotide
Các d(cid:1189)ng nucleoside monophosphate t(cid:1263) adenine:
AMP, cAMP
Các d(cid:1189)ng deoxyribonucleotide
Các d(cid:1189)ng ribonucleoside monophosphate
Phân l(cid:1233)ai nucleotide và nucleic acid
(cid:54)(cid:1269) (cid:87)(cid:1189)o thành phân t(cid:1265) polynucleotide b(cid:1205)ng liên k(cid:1219)t phosphodiester
(cid:54)(cid:1269) (cid:86)(cid:1203)p x(cid:1219)p base, ribose và phosphate trong m(cid:1189)ch nucleic acid
- Khung: m(cid:1189)ch ribose và liên k(cid:1219)t phosphodiester (cid:16) (cid:264)(cid:1195)u ch(cid:1261)a g(cid:1237)c phosphate t(cid:1269) do: (cid:255)(cid:1195)u 5’ phosphate ((cid:255)(cid:1195)u 5’) (cid:16) (cid:264)(cid:1195)u ch(cid:1261)a g(cid:1237)c 3’-hydroxyl t(cid:1269) do: (cid:255)(cid:1195)u 3’-OH ((cid:255)(cid:1195)u 3’) - Các base g(cid:1203)n vuông g(cid:1237)c v(cid:1247)i m(cid:1211)t ph(cid:1207)ng (cid:255)(cid:1133)(cid:1249)ng ribose - M(cid:1189)ch nucleotic acid có tính (cid:255)(cid:1231)nh h(cid:1133)(cid:1247)ng
Liên k(cid:1219)t hydrogen gi(cid:1267)a các c(cid:1211)p base purine-pyrimidine trong nucleic acid m(cid:1189)ch kép
Mô hình DNA m(cid:1189)ch kép c(cid:1259)a Watson-Crick (1953)
Tính (cid:255)(cid:1237)i song song c(cid:1259)a hai m(cid:1189)ch trong phân t(cid:1265) DNA
Các c(cid:1193)u hình c(cid:1259)a DNA trong t(cid:1219) bào
- DNA t(cid:1239)n t(cid:1189)(cid:76) (cid:1251) nhi(cid:1221)u c(cid:1193)u hình khác nhau: + Bán kính phân t(cid:1265) (r) + Kho(cid:1191)ng cách gi(cid:1267)a 2 nucleotide (h) + Các c(cid:1211)p nucleotide/vòng xo(cid:1203)n (n)
- D(cid:1189)ng B: trong (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u ki(cid:1227)n sinh lý bình th(cid:1133)(cid:1249)ng - Các d(cid:1189)ng khác (A, C, … Z): các (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u ki(cid:1227)n môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng, n(cid:1245)i môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng khác nhau
Các thông s(cid:1237) (cid:255)(cid:1211)c tr(cid:1133)ng c(cid:1259)a DNA d(cid:1189)ng A, B, Z
So sánh kích th(cid:1133)(cid:1247)c t(cid:1219) bào và phân t(cid:1265) DNA
(cid:38)(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao c(cid:1259)a DNA (cid:1251) prokaryote
(cid:38)(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao c(cid:1259)a DNA (cid:1251) eukaryote
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép DNA
- Sao chép theo khuôn, bán b(cid:1191)o t(cid:1239)n - C(cid:1131) ch(cid:1219) phân t(cid:1265) (cid:70)(cid:1259)a sao chép - So sánh sao chép (cid:1251) prokaryote và eukaryrote
Sao chép theo khuôn, bán b(cid:1191)o t(cid:1239)n
- Sao chép, sao mã (replication): - Thí nghi(cid:1227)m Meselson, Stahl (1958) (cid:1251) E. coli
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) phân t(cid:1265) (cid:70)(cid:1259)a sao chép
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u ki(cid:1227)n c(cid:1259)a ph(cid:1191)(cid:81) (cid:1261)ng t(cid:1241)ng h(cid:1255)p DNA (sao chép)
+ C(cid:1195)n khuôn m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n + Xúc tác b(cid:1251)i DNA polymerase + C(cid:1195)(cid:81) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n m(cid:1239)i (primer): (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n RNA ng(cid:1203)n b(cid:1241) sung v(cid:1247)i khuôn + C(cid:1131) ch(cid:1193)t: dATP, dCTP, dTTP, dGTP (dNTP) + M(cid:1189)ch m(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c t(cid:1241)ng h(cid:1255)p b(cid:1205)ng cách kéo dài m(cid:1239)i theo chi(cid:1221)u
5’ – 3’: (cid:255)(cid:1195)u 5’-phosphate c(cid:1259)a nuleotide m(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c g(cid:1203)n vào (cid:255)(cid:1195)u 3’OH c(cid:1259)a ribose trong oligonucleotide
+ Các nucleotide (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c n(cid:1237)i v(cid:1247)i nhau b(cid:1205)ng liên k(cid:1219)t phosphodiester
gi(cid:1267)a 5’-phosphate và 3’OH
Các DNA polymerase (cid:1251) E. coli
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1193)t c(cid:1259)a ph(cid:1191)(cid:81) (cid:1261)ng t(cid:1241)ng h(cid:1255)p RNA, DNA
Khuoân, moài vaø toång hôïp theo chieàu (cid:24)(cid:116) (cid:120) (cid:22)(cid:116)
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong quá trình sao chép
- Kh(cid:1251)i s(cid:1269) (initiation): hình thành ph(cid:1261)c h(cid:1255)p sao chép (replisome) (cid:1251) trình t(cid:1269) kh(cid:1251)i s(cid:1269) sao chép oriC, hình thành khuôn m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n, hình thành ch(cid:1215) ba sao chép (replication fork), t(cid:1189)o primer
- T(cid:1241)ng h(cid:1255)p (kéo dài, elongation): kéo dài primer, t(cid:1241)ng h(cid:1255)p s(cid:1255)i DNA theo khuôn
- K(cid:1219)t thúc (termination): gi(cid:1191)i th(cid:1223) ph(cid:1261)c h(cid:1255)p replisome, k(cid:1219)t thúc sao mã
Các protein c(cid:1195)n cho quá trình sao mã
- DnaA: nh(cid:1201)n di(cid:1227)n, g(cid:1203)n vào oriC, c(cid:1191)m (cid:1261)ng tách m(cid:1189)ch, c(cid:1191)m (cid:1261)ng g(cid:1203)n DnaB, DNAC
- DnaB: replicative helicase; l(cid:1257)c phân
- DnaC: giúp g(cid:1203)n DnaB vào khuôn; l(cid:1257)c phân
- DnaG: primase
- SSB: g(cid:1203)n, (cid:1241)n (cid:255)(cid:1231)nh DNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n
- DNA gyrase: gi(cid:1191)i xo(cid:1203)n DNA
- DNA polymerase III : kéo dài primer, t(cid:1189)o m(cid:1189)ch DNAm(cid:1247)i; có ho(cid:1189)t tính 3‘ – 5‘ exonuclease (cid:255)(cid:1223) lo(cid:1189)i b(cid:1235) nucleotide sai
- DNA polymerase I: th(cid:1259)y phân m(cid:1239)i RNA và thay b(cid:1205)ng DNA
- DNA ligase: n(cid:1237)i các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n Okazaki
(cid:42)(cid:1203)n DnaA vào oriC và hình thành khuôn m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)(cid:81) (cid:1251) E. coli
20-40 DnaA-ATP monomers
Kh(cid:1251)i s(cid:1269) sao chép
(cid:57)(cid:1231) trí và ho(cid:1189)(cid:87) (cid:255)(cid:1245)ng c(cid:1259)a các protein trong sao chép
B. Albers (2003) Nature 421: 431-435.
(cid:55)(cid:1133)(cid:1131)ng tác ch(cid:1211)t ch(cid:1217) gi(cid:1267)a cac DNA polymerase trên hai khuôn trong sao chép
B. Albers (2003) Nature 421: 431-435.
(cid:55)(cid:1241)ng h(cid:1255)p liên t(cid:1257)(cid:70) (cid:1251) (cid:80)(cid:1189)ch tr(cid:1133)(cid:1247)c và không liên t(cid:1257)(cid:70) (cid:1251) (cid:80)(cid:1189)ch sau
- (cid:48)(cid:1189)ch tr(cid:1133)(cid:1247)c (leading strand): (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p liên t(cid:1257)c, (cid:75)(cid:1133)(cid:1247)ng (cid:255)i vào ch(cid:1215) ba sao chép
- (cid:48)(cid:1189)ch sau (lagging strand): (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p không liên t(cid:1257)c theo t(cid:1263)ng (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n Okazaki (1000-2000bp), theo h(cid:1133)(cid:1247)ng (cid:255)i ra kh(cid:1235)i ch(cid:1215) ba sao chép
- (cid:55)(cid:1237)(cid:70) (cid:255)(cid:1245) sao chép (cid:1251) E. coli: 5 x 104 nu/phút
Vai trò DNA polymerase I và ligase (cid:1251) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p m(cid:1189)ch sau
(cid:55)(cid:1241)ng h(cid:1255)p theo m(cid:1245)t và hai ch(cid:1215) ba sao chép
Sao chép và phân tách DNA con (cid:1251) prokaryote
Phân tách DNA con khi hoàn t(cid:1193)t sao chép
Sao chép (cid:1251) eukaryote
- Sao chép ph(cid:1261)c t(cid:1189)p và ch(cid:1201)m h(cid:1131)n so v(cid:1247)i prokaryote (kho(cid:1191)ng 50 nucleotide/giây).
- Nhi(cid:1221)u replicon trên 1 NST.
- C(cid:1131) ch(cid:1219) ki(cid:1223)m soát s(cid:1269) sao chép l(cid:1211)p l(cid:1189)(cid:76) (cid:1251) 1 ori.
Sao chép (cid:255)(cid:1239)ng th(cid:1249)i trên nhi(cid:1221)u replicon (cid:1251) eukaryote
(cid:46)(cid:1219)t thúc sao chép (cid:1251) E. coli
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) (cid:86)(cid:1265)a sai và b(cid:1191)o v(cid:1227) DNA
- Các d(cid:1189)ng (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n trên DNA
- S(cid:1265)a sai trong sao chép
- S(cid:1265)a sai các (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n
- Các h(cid:1227) th(cid:1237)ng b(cid:1191)o v(cid:1227) DNA
Các d(cid:1189)ng (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n trên DNA
(cid:16) (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n do sai sót trong sao chép
(cid:16) (cid:264)(cid:1261)t m(cid:1189)ch do c(cid:1131) (cid:75)(cid:1233)c
- Th(cid:1259)y phân liên k(cid:1219)t N-glycoside làm m(cid:1193)t base purine
- Methyl hóa trên base d(cid:1199)(cid:81) (cid:255)(cid:1219)n b(cid:1203)t c(cid:1211)p sai
- M(cid:1193)t nhóm amine d(cid:1199)(cid:81) (cid:255)(cid:1219)n b(cid:1203)t c(cid:1211)p sai
- Chuy(cid:1223)n d(cid:1189)ng enol - keto d(cid:1199)(cid:81) (cid:255)(cid:1219)n b(cid:1203)t c(cid:1211)p sai
- T(cid:1189)o dimer thymine trên cùng m(cid:1245)t m(cid:1189)ch do tia UV
Th(cid:1259)y phân N-glycoside làm m(cid:1193)t base purine (1/5000nu/ngày/t(cid:1219) bào ng(cid:1133)(cid:1249)i)
(cid:48)(cid:1193)t nhóm amine (1/100nu/ngày/t(cid:1219) bào ng(cid:1133)(cid:1249)i)
(cid:43)(cid:1227) th(cid:1237)ng s(cid:1265)a sai DNA (cid:255)(cid:1191)m b(cid:1191)o tính (cid:1241)(cid:81) (cid:255)(cid:1231)nh c(cid:1259)a v(cid:1201)t li(cid:1227)u di truy(cid:1221)n DNA qua các th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227)
- T(cid:1195)n s(cid:1237) sai sót c(cid:1259)a sao chép in vitro: 10-5
- T(cid:1195)n s(cid:1237) sai sót c(cid:1259)a sai sót in vivo: 10-9
- H(cid:1227) th(cid:1237)ng s(cid:1265)a sai DNA:
+ S(cid:1265)a sai trong sao chép: DNA-polymerase III, DNA polymerase I
+ S(cid:1265)a sai do (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n
(cid:43)(cid:1227) th(cid:1237)ng s(cid:1265)a sai trên DNA
(cid:48)(cid:1189)ch DNA m(cid:1213) và con
Phát hi(cid:1227)n nucleotide sai trên m(cid:1189)ch con
Thay (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n ch(cid:1261)a nucleotide sai b(cid:1205)ng (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n m(cid:1247)i
Thay (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n ch(cid:1261)a nucleotide (cid:80)(cid:1193)t base (cid:69)(cid:1205)ng (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n (cid:80)(cid:1247)i
(cid:43)(cid:1227) th(cid:1237)ng b(cid:1191)o v(cid:1227) DNA
- H(cid:1227) th(cid:1237)ng gi(cid:1247)i h(cid:1189)n – bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i
- H(cid:1227) th(cid:1237)ng SOS
- H(cid:1227) th(cid:1237)ng s(cid:1265)a sai
(cid:43)(cid:1227) th(cid:1237)ng gi(cid:1247)i h(cid:1189)n và bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i (restriction – modification)
- Giúp vi khu(cid:1197)n phân bi(cid:1227)t DNA chính mình v(cid:1247)i DNA ngo(cid:1189)i lai (virus) và th(cid:1259)y
phân DNA ngo(cid:1189)i lai
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m: + Nh(cid:1201)n di(cid:1227)n m(cid:1245)t trình t(cid:1269) nucleotide chuyên bi(cid:1227)t (trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t) có tính (cid:255)(cid:1237)i ng(cid:1199)u (palindrome, trình t(cid:1269) (cid:24)(cid:182)-3(cid:182) (cid:70)(cid:1259)a hai s(cid:1255)(cid:76) (cid:255)(cid:1239)ng nh(cid:1193)t
+ Có ho(cid:1189)t tính methyl hóa m(cid:1245)t nucleotide trên trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t: ho(cid:1189)t tính
methylase + Có ho(cid:1189)t tính c(cid:1203)t liên k(cid:1219)t phosphodiester t(cid:1189)i trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t ho(cid:1211)c m(cid:1245)t v(cid:1231) trí nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh so v(cid:1247)i trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t: ho(cid:1189)t tính endonuclease + Ho(cid:1189)t tính endonuclease ch(cid:1229) có (cid:255)(cid:1237)i v(cid:1247)i trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t không b(cid:1231) methyl hóa
BI(cid:1222)U HI(cid:1226)N GEN: PH(cid:1132)(cid:1130)NG TH(cid:1260)C S(cid:1264) (cid:39)(cid:1256)NG THÔNG TIN DI TRUY(cid:1220)N TRONG T(cid:1218) BÀO
- H(cid:1233)c thuy(cid:1219)t trung tâm
- DNA và mã di truy(cid:1221)n
- Phiên mã (cid:1251) prokaryote
- Phiên mã (cid:1251) eukaryote
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m, ch(cid:1261)c n(cid:259)ng các s(cid:1191)n ph(cid:1197)m phiên mã (RNA)
- D(cid:1231)ch mã
- Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau d(cid:1231)ch mã
(cid:43)(cid:1233)c thuy(cid:1219)t trung tâm
- Gen và tính tr(cid:1189)ng
- Nguyên t(cid:1203)c truy(cid:1221)n thông tin di truy(cid:1221)n trong t(cid:1219) bào và qua các th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227)
- Các b(cid:1133)(cid:1247)c trong quá trình bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
Sai h(cid:1235)ng c(cid:1259)a gen d(cid:1199)(cid:81) (cid:255)(cid:1219)n các sai h(cid:1235)ng sinh hóa
(cid:177) (cid:37)(cid:1227)nh ni(cid:1227)u alkaptonuria (Garrod, 1908): (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n l(cid:1211)n liên quan (cid:255)(cid:1219)n homogentisic acid oxidase
(cid:177) Các b(cid:1227)nh di truy(cid:1221)n (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n l(cid:1211)n khác trong chu trình phenylalanine
1 Gen – 1 Enzyme
- Beadle, Tatum (1941): thí nghi(cid:1227)m trên m(cid:1237)c vàng Neurospora crassa
- T(cid:1189)o các ch(cid:1259)ng m(cid:1237)(cid:70) (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n khuy(cid:1219)t d(cid:1133)(cid:1253)ng (m(cid:1193)t kh(cid:1191) (cid:81)(cid:259)ng t(cid:1269) (cid:87)(cid:1241)ng (cid:75)(cid:1255)p m(cid:1245)t nhu c(cid:1195)u dinh d(cid:1133)(cid:1253)ng, ví d(cid:1257) (cid:80)(cid:1245)t axít amin)
- Xác (cid:255)(cid:1231)nh m(cid:1243)i ch(cid:1259)ng (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n liên quan (cid:255)(cid:1219)n 1 gen: gi(cid:1191) thuy(cid:1219)t “1 gen – 1 enzyme”
- M(cid:1251) (cid:85)(cid:1245)ng khái ni(cid:1227)m:
+ 1 gen – 1 protein + 1 gen – 1 polypeptide + 1 gen – 1 (cid:255)(cid:1189)i phân t(cid:1265) sinh h(cid:1233)c
Nguyên t(cid:1203)c truy(cid:1221)n thông tin di truy(cid:1221)n trong t(cid:1219) bào và qua các th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227)
Truy(cid:841)n thông tin gi(cid:887)a 2 th(cid:839) (cid:75)(cid:847)
Truy(cid:841)n thông tin trong t(cid:839) bào
Functional protein
Ý ngh(cid:429)a và (cid:255)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1259)a các b(cid:1133)(cid:1247)c truy(cid:1221)n thông tin (1)
1. Phiên mã (transcription):
+ Ch(cid:1233)n l(cid:1269)a ph(cid:1195)n thông tin di truy(cid:1221)n c(cid:1195)n s(cid:1265) (cid:71)(cid:1257)ng t(cid:1263) (cid:69)(cid:1245) gen + Chuy(cid:1223)n thông tin di truy(cid:1221)n t(cid:1263) DNA thành RNA + Kích th(cid:1133)(cid:1247)c RNA nh(cid:1235) (cid:75)(cid:1131)n 1/1000 l(cid:1195)n so v(cid:1247)i DNA + RNA kém b(cid:1221)n do có C2’-OH, ch(cid:1229) (cid:87)(cid:1239)n t(cid:1189)i trong m(cid:1245)t th(cid:1249)i gian
nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh trong t(cid:1219) bào
+ Ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)c mã hóa thông tin không thay (cid:255)(cid:1241)i + B(cid:1191)n ch(cid:1193)t hóa h(cid:1233)c và ki(cid:1223)u liên k(cid:1219)t h(cid:1195)u nh(cid:1133) không thay (cid:255)(cid:1241)i
Ý ngh(cid:429)a và (cid:255)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1259)a các b(cid:1133)(cid:1247)c truy(cid:1221)n thông tin (2)
2. D(cid:1231)ch mã (translation):
+ Thông tin di truy(cid:1221)(cid:81) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c d(cid:1231)ch thành trình t(cid:1269) các amino acid
có b(cid:1191)n ch(cid:1193)t hóa h(cid:1233)c và ki(cid:1223)u liên k(cid:1219)t khác
+ Các s(cid:1191)n ph(cid:1197)m phiên mã (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c d(cid:1231)ch mã (cid:1251) (cid:80)(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:1245) khác nhau + S(cid:1191)n ph(cid:1197)m d(cid:1231)ch mã có c(cid:1193)u trúc và ch(cid:1261)c n(cid:259)ng (cid:255)a d(cid:1189)ng + Protein không b(cid:1221)n v(cid:1267)ng và b(cid:1231) th(cid:1259)y phân sau m(cid:1245)t th(cid:1249)i gian
nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh
3. Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau d(cid:1231)ch mã (post-translational modification):
+ Giúp ki(cid:1223)m soát (cid:1251) (cid:80)(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:1245) cao h(cid:1131)n s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen + Th(cid:1269)c hi(cid:1227)n b(cid:1205)ng nh(cid:1267)ng bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i c(cid:1245)ng hóa tr(cid:1231) ho(cid:1211)c không c(cid:1245)ng
hóa tr(cid:1231)
Ch(cid:1261)c n(cid:259)ng (cid:255)a d(cid:1189)ng c(cid:1259)a protein
Truy(cid:1221)n tin (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa
(cid:57)(cid:1201)n chuy(cid:1223)n (cid:38)(cid:1193)u trúc CH(cid:1260)C N(cid:258)NG
Di (cid:255)(cid:1245)ng Xúc tác
Dòng thông tin (cid:1251) (cid:87)(cid:1219) bào prokaryote và eukaryote
Protein fi Functional protein
- Prokaryote: DNA fi RNA fi - Eukaryote: DNA fi pre-mRNA fi RNA fi Protein fi Functional protein
Mã di truy(cid:1221)n (codon)
Phiên mã (transcription)
- Là ph(cid:1191)(cid:81) (cid:1261)ng sinh t(cid:1241)ng h(cid:1255)p RNA trong t(cid:1219) bào t(cid:1263) khuôn DNA
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u ki(cid:1227)n c(cid:1259)a phiên mã in vivo:
+ RNA polymerase có ho(cid:1189)t tính (t(cid:1189)o
liên k(cid:1219)t phosphodiester gi(cid:1267)a NTP
(cid:71)(cid:1269)a theo khuôn DNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n)
+ Có (cid:255)(cid:1259) NTP (ATP, UTP, CTP, GTP)
+ Gen (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c “m(cid:1251)”
+ S(cid:1269) phiên mã (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c th(cid:1269)c hi(cid:1227)n theo
(cid:87)(cid:1263)ng (cid:255)(cid:1131)n v(cid:1231) phiên mã (transcription unit)
- S(cid:1269) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p RNA luôn theo chi(cid:1221)u 5’ – 3’
(cid:264)(cid:1131)n v(cid:1231) phiên mã (transcription)
(cid:16) (cid:264)(cid:1131)n v(cid:1231) phiên mã:
+ Promoter: trình t(cid:1269) DNA n(cid:1131)i g(cid:1203)n RNA polymerase + Trình t(cid:1269) mang mã: (cid:74)(cid:1239)m trình t(cid:1269) các b(cid:1245) ba mã hóa (codon) b(cid:1203)(cid:87) (cid:255)(cid:1195)u
(cid:69)(cid:1205)ng AUG (Met, fMet) và codon k(cid:1219)t thúc. (Khung (cid:255)(cid:1233)c m(cid:1251): Open reading frame, ORF)
+ Terminator: trình t(cid:1269) mã hóa c(cid:1193)u trúc k(cid:1219)t thúc phiên mã - RNA polymerase g(cid:1203)n v(cid:1247)i promoter thông qua nhân t(cid:1237) sigma
Promoter và s(cid:1269) nh(cid:1201)n di(cid:1227)n b(cid:1251)i sigma
- Promoter: vùng ch(cid:1261)a trình t(cid:1269) (cid:69)(cid:1191)o t(cid:1239)n (consensus) (cid:1251) các nucleotide -10 (TATAAT) và -35 (TTGACA) so v(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m b(cid:1203)(cid:87) (cid:255)(cid:1195)u phiên mã +1
- Nhân t(cid:1237) sigma nh(cid:1201)n di(cid:1227)n và g(cid:1203)n promoter t(cid:1189)i vùng -10 và -35
- Sigma g(cid:1203)n promoter (cid:1251) (cid:70)(cid:1191) hai m(cid:1189)ch, m(cid:1189)ch xuôi 5’ – 3’ ch(cid:1261)a consensus (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c nh(cid:1201)n di(cid:1227)n là m(cid:1189)ch mang mã; m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1237)i di(cid:1227)n là m(cid:1189)ch khuôn dùng (cid:255)(cid:1223) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p RNA
- Trình t(cid:1269) nucleotide c(cid:1259)a là t(cid:1133)(cid:1131)ng t(cid:1269) (cid:89)(cid:1247)i RNA trình t(cid:1269) nucleotide c(cid:1259)a (cid:80)(cid:1189)ch mang mã
Phiên mã theo các (cid:255)(cid:1131)n v(cid:1231) phiên mã
Maïch DNA khuoân
Maïch DNA mang maõ
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong s(cid:1269) phiên mã: kh(cid:1251)i s(cid:1269) (initiation)
Các s(cid:1269) ki(cid:1227)n trong kh(cid:1251)i s(cid:1269) phiên mã
Phiên mã (cid:1251) eukaryote
So sánh phiên mã (cid:1251) prokaryote và eukaryote (1)
1. Prokaryote:
+ M(cid:1245)t lo(cid:1189)i RNA polymerase t(cid:1241)ng h(cid:1255)p t(cid:1193)t c(cid:1191) RNA
+ mRNA th(cid:1133)(cid:1249)ng ch(cid:1261)a nhi(cid:1221)u ORF (nhi(cid:1221)u gen, polycistron)
2. Eukaryote:
+ Vùng mang mã di truy(cid:1221)n c(cid:1259)a gen (exon) b(cid:1231) gián (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n b(cid:1251)i các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n
không mang mã (intron)
+ mRNA (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c t(cid:1241)ng h(cid:1255)p qua hai b(cid:1133)(cid:1247)c: ti(cid:1221)n mRNA (pre mRNA) và
RNA tr(cid:1133)(cid:1251)ng thành (marure mRNA)
So sánh phiên mã (cid:1251) prokaryote và eukaryote (2)
+ Pre mRNA có ch(cid:1261)a chóp 7-Methyl-guanosine (cid:1251) (cid:255)(cid:1195)u 5’ và
ch(cid:1261)(cid:68) (cid:255)uôi polyA (100-200 adenine) (cid:1251) (cid:255)(cid:1195)u 3’
+ Pre mRNA (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c ch(cid:1219) bi(cid:1219)n (splicing) (cid:255)(cid:1223) lo(cid:1189)i b(cid:1235) intron và n(cid:1237)i
các exon lai tr(cid:1133)(cid:1247)c khi (cid:255)i vào t(cid:1219) bào ch(cid:1193)t
+ mRNA tr(cid:1133)(cid:1251)ng thành trong t(cid:1219) bào ch(cid:1193)t ch(cid:1261)a thông tin liên t(cid:1257)c
+ mRNA ch(cid:1229) ch(cid:1261)a 1 ORF (m(cid:1245)t gen, monocistron)
+ RNA polymerase I và III: t(cid:1241)ng h(cid:1255)p rRNA, tRNA và các RNA
nh(cid:1235) khác
+ RNA polymerase II: t(cid:1241)ng h(cid:1255)p mRNA
(cid:42)(cid:1203)n chóp 5’, (cid:255)uôi polyA và splicing trong phiên mã (cid:1251) eukaryote
Các vùng ch(cid:1261)c n(cid:259)ng và (cid:255)(cid:1245) (cid:69)(cid:1221)n c(cid:1259)a mRNA
- Các vùng ch(cid:1261)c n(cid:259)ng:
+ 5’-UTR (untranslated region): vùng 5’ không d(cid:1231)ch mã + Vùng d(cid:1231)ch mã: 1 hay nhi(cid:1221)u khung d(cid:1231)ch mã (open reading frame, ORF) + 3’-UTR: vùng 3’ không d(cid:1231)ch mã + C(cid:1193)u trúc k(cid:1219)t thúc (terminator)
(cid:16) (cid:264)(cid:1245) (cid:69)(cid:1221)n mRNA:
+ Ph(cid:1257) thu(cid:1245)c vào c(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao (cid:1251) (cid:255)(cid:1195)u 5’ và 3’, cap 5’ và (cid:255)uôi polyA + mRNA c(cid:1259)a prokaryote c(cid:1193)u trúc (cid:255)(cid:1131)n gi(cid:1191)n, th(cid:1249)i gian bán phân ng(cid:1203)n (phút) + mRNA c(cid:1259)a eukaryote có th(cid:1249)i gian bán phân dài: 30 phút – 24 gi(cid:1249)
Vùng d(cid:851)ch mã, ORF
Vùng 5(cid:182) không (cid:71)(cid:851)ch mã
Vùng 3(cid:182) không (cid:71)(cid:851)ch mã
(cid:264)(cid:1131)n v(cid:1231) phiên mã (cid:70)(cid:1259)a operon RNA (cid:1251) prokaryote
RNA ribosome (rRNA)
(cid:38)(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c hai c(cid:1259)a rRNA
RNA v(cid:1201)n chuy(cid:1223)n (tRNA)
(cid:54)(cid:1269) (cid:74)(cid:1203)n chuyên bi(cid:1227)t amino acid lên tRNA t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng
- Liên k(cid:1219)t ester hình thành gi(cid:1267)a 3-OH c(cid:1259)a tRNA và –COOH c(cid:1259)a amino acid (cid:87)(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng nh(cid:1249) (cid:86)(cid:1269) xúc tác c(cid:1259)a aminoacyl tRNA synthetase t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng
Mô hình phân t(cid:1265) minh (cid:75)(cid:1233)a tính chuyên bi(cid:1227)t gi(cid:1267)a enzyme, amino acid và tRNA
Các RNA khác
- Ribozyme: RNA có ho(cid:1189)t tính xúc tác ph(cid:1191)n (cid:1261)ng hóa h(cid:1233)c; ví d(cid:1257) intron xúc tác s(cid:1269) (cid:70)(cid:1203)t intron và n(cid:1237)i exon trong spilcing
- ssRNA (small stable RN): các RNA nh(cid:1235), b(cid:1221)n. Ví d(cid:1257): tmRNA (transfer-messenger RNA) trong hòan t(cid:1193)t d(cid:1231)ch mã các mRNA không có stop-codon
(cid:39)(cid:1231)ch mã (translation) - Là quá trình sinh t(cid:1241)ng h(cid:1255)p protein trong t(cid:1219) bào trên khuôn mRNA và ribosome
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u ki(cid:1227)n c(cid:1259)a d(cid:1231)ch mã in vivo:
+ Có (cid:255)(cid:1259) amino acid và aminoacyl tRNA (tRNA g(cid:1203)n amino acid)
+ Có (cid:255)(cid:1259) các nhân t(cid:1237) (cid:71)(cid:1231)ch mã
+ Ribosome ho(cid:1189)(cid:87) (cid:255)(cid:1245)ng và mRNA
+ S(cid:1269) (cid:71)(cid:1231)ch mã (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c th(cid:1269)c hi(cid:1227)n theo t(cid:1263)ng (cid:255)(cid:1131)n v(cid:1231) là ORF
- S(cid:1269) (cid:71)(cid:1231)ch mã luôn theo chi(cid:1221)u 5’ – 3’ c(cid:1259)a mRNA; (cid:255)(cid:1195)u 5’ t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng v(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:1195)u -NH2 (cid:11)(cid:255)(cid:1195)u N); (cid:255)(cid:1195)u 3’ t(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1261)ng v(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:1195)u –COOH ((cid:255)(cid:1195)u C) c(cid:1259)a polypeptide
(cid:39)(cid:1231)ch mã trên polysome (cid:255)(cid:1239)ng th(cid:1249)i (cid:89)(cid:1247)i phiên mã (cid:1251) prokaryote
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong d(cid:1231)ch mã: kh(cid:1251)i s(cid:1269) (initiation)
- G(cid:1239)m các s(cid:1269) ki(cid:1227)n l(cid:1203)p ghép có tr(cid:1201)t t(cid:1269) (cid:70)(cid:1259)a mRNA, các ti(cid:1223)u ph(cid:1195)n ribosome, tRNAMet t(cid:1189)i codon kh(cid:1251)i s(cid:1269), tr(cid:1133)(cid:1247)c khi hình thành m(cid:1245)t liên k(cid:1219)t peptide - Ribosome hoàn ch(cid:1229)nh có ít nh(cid:1193)t ba v(cid:1231) trí:
+ A: (cid:81)(cid:1131)i ti(cid:1219)p nh(cid:1201)n tRNA
(cid:74)(cid:1203)n amino acid
+ P: (cid:81)(cid:1131)i ti(cid:1219)p nh(cid:1201)n tRNAMet
kh(cid:1251)i s(cid:1269) và n(cid:1131)i ch(cid:1261)a tRNA-
peptide
+ E: (cid:89)(cid:1231) trí thoát c(cid:1259)a tRNA
(cid:16) (cid:264)(cid:1133)(cid:1255)c ki(cid:1223)m soát b(cid:1251)i các
nhân t(cid:1237) kh(cid:1251)i s(cid:1269) (cid:71)(cid:1231)ch mã
(initiation factor, IF)
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong d(cid:1231)ch mã: kéo dài (elongation)
- Các nhân t(cid:1237) kéo dài d(cid:1231)ch mã (elongation factor, EF) giúp (cid:255)(cid:1133)a tRNAaa vào v(cid:1231) trí A và c(cid:1191)(cid:80) (cid:1261)ng s(cid:1269) xúc tác hình thành liên k(cid:1219)t peptide
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong d(cid:1231)ch mã: kéo dài (elongation)
- Ribosome d(cid:1231)ch chuy(cid:1223)n 1 codon theo chi(cid:1221)u 5’ – 3’ c(cid:1259)a mRNA
- Vi trí c(cid:1259)a các tRNA trên ribosome thay (cid:255)(cid:1241)i
- N(cid:259)ng l(cid:1133)(cid:1255)ng (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c cung c(cid:1193)p (cid:87)(cid:1269) (cid:86)(cid:1269) th(cid:1259)y phân GTP
Dòch chuyeån moät codon
Hình thaønh lieân keát peptide
Hình thành liên k(cid:1219)t peptide và s(cid:1269) (cid:71)(cid:1231)ch chuy(cid:1223)n c(cid:1259)a ribosome trong d(cid:1231)ch mã
Ba b(cid:1133)(cid:1247)c trong (cid:71)(cid:1231)ch mã: (cid:78)(cid:1219)t thúc (termination)
- V(cid:1231) trí A c(cid:1259)a ribosome g(cid:1211)p codon (cid:78)(cid:1219)t thúc
- Nhân t(cid:1237) (cid:78)(cid:1219)t thúc (cid:71)(cid:1231)ch mã (releasing factor, RF) g(cid:1203)n
- Th(cid:1259)y phân liên k(cid:1219)t ester gi(cid:1267)a peptide và tRNA
- Hai ti(cid:1223)u ph(cid:1195)n ribosome tách ly và (cid:85)(cid:1249)i khuôn mRNA
Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau d(cid:1231)ch mã (post-translational modification) - Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i c(cid:1245)ng hóa tr(cid:1231): (cid:74)(cid:1203)n thêm (cid:255)(cid:1133)(cid:1249)ng, phosphate, methyl… - Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i không c(cid:1245)ng hóa tr(cid:1231):
+ G(cid:1203)n v(cid:1247)i m(cid:1245)t h(cid:1255)p ch(cid:1193)t phân t(cid:1265) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng nh(cid:1235) (tác nhân bi(cid:1219)n c(cid:1193)u) + G(cid:1203)n v(cid:1247)i m(cid:1245)t protein khác + T(cid:1133)(cid:1131)ng tác v(cid:1247)i chaperone phân t(cid:1265)
(cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n (mutation) làm thay (cid:255)(cid:1241)i ki(cid:1223)u gen và ki(cid:1223)u hình - (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m: + Thêm ho(cid:1211)c m(cid:1193)t m(cid:1245)t base: làm l(cid:1227)ch khung d(cid:1231)ch mã + Thay th(cid:1219) base này b(cid:1205)ng base khác: (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n l(cid:1227)ch ngh(cid:429)a (mis-sense), (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n trung tính (neutral) hay l(cid:1211)ng (silent), (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n m(cid:1193)t ngh(cid:429)a (non-sense)
+ H(cid:1239)i bi(cid:1219)n (reverse mutation): (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m tr(cid:1251) (cid:79)(cid:1189)i base ban (cid:255)(cid:1195)u - (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n m(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n: thêm (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n, m(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n, (cid:255)(cid:1191)(cid:82) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n, chuy(cid:1223)n v(cid:1231): làm (cid:69)(cid:1193)t ho(cid:1189)t gen và m(cid:1193)t khung d(cid:1231)ch mã
- (cid:55)(cid:1195)n s(cid:1237) (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n t(cid:1269) nhiên:
+ (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n trong sao chép: 10-4 – 10-8/ th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227) + (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n m(cid:1193)t ngh(cid:429)a: 10-6 – 10-8/ th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227) + Chuy(cid:1223)n v(cid:1231) gen: 10-4/th(cid:1219) (cid:75)(cid:1227)
- Tác nhân gây (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n: tia x(cid:1189), hóa ch(cid:1193)t, sinh h(cid:1233)c
(cid:264)(cid:44)(cid:1220)U HÒA S(cid:1268) BI(cid:1222)U HI(cid:1226)N C(cid:1258)A GEN VÀ S(cid:1268) PHÁT TRI(cid:1222)N
- Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1131) (cid:69)(cid:1191)n c(cid:1259)a s(cid:1269) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen (cid:1251) prokaryote và
eukaryote
- Các m(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
- Ki(cid:1223)m soát d(cid:1133)(cid:1131)ng và ki(cid:1223)m soát âm (cid:1251) prokaryote
- C(cid:1193)u trúc protein (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m ki(cid:1223)m soát phiên mã c(cid:1259)a gen (cid:1251) eukaryote
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen trong bi(cid:1227)t hóa và phát tri(cid:1223)n
Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
(cid:16) (cid:264)áp (cid:1261)ng thích nghi c(cid:1259)a t(cid:1219) bào, cá th(cid:1223) (cid:89)(cid:1221) hình thái, sinh lý, sinh hóa… (cid:255)(cid:1237)i v(cid:1247)i s(cid:1269) thay (cid:255)(cid:1241)i c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng - S(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n n(cid:1237)i ti(cid:1219)p, có ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình c(cid:1259)a các gen (cid:1251) sinh v(cid:1201)t - S(cid:1269) bi(cid:1227)t hóa thành nhi(cid:1221)u t(cid:1219) bào có ch(cid:1261)c n(cid:259)ng khác nhau trong c(cid:1131) th(cid:1223) (cid:255)a bao b(cid:1201)c cao
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n (cid:70)(cid:1259)a gen (cid:1251) prokaryote
- S(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n (cid:70)(cid:1259)a gen (cid:255)áp (cid:1261)ng theo thay (cid:255)(cid:1241)i c(cid:1259)a môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng
- H(cid:1195)u nh(cid:1133) không có bi(cid:1227)t hóa
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen (cid:1251) eukaryote
- Ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa ph(cid:1261)c t(cid:1189)p h(cid:1131)n và có s(cid:1269) bi(cid:1227)t hóa
Các m(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
- (cid:48)(cid:1261)c DNA:
+ Thay (cid:255)(cid:1241)i c(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c cao
+ (cid:264)(cid:1245)t bi(cid:1219)n, s(cid:1203)p x(cid:1219)p l(cid:1189)i DNA
- (cid:48)(cid:1261)c phiên mã: (cid:87)(cid:259)ng c(cid:1133)(cid:1249)ng hay (cid:1261)c ch(cid:1219) phiên mã t(cid:1189)o mRNA
- (cid:48)(cid:1261)c d(cid:1231)ch mã:
+ Tính (cid:1241)(cid:81) (cid:255)(cid:1231)nh và c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a mRNA
+ Hi(cid:1227)u qu(cid:1191) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p protein
- (cid:48)(cid:1261)c sau d(cid:1231)ch mã:
+ Hình thành c(cid:1193)u hình t(cid:1269) nhiên
+ Ch(cid:1261)c n(cid:259)ng và ho(cid:1189)t tính protein
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen mã hóa enzyme (cid:1251) (cid:80)(cid:1261)c phiên mã, d(cid:1231)ch mã và sau d(cid:1231)ch mã
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p enzyme và ho(cid:1189)t tính enzyme
Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau (cid:71)(cid:1231)ch mã b(cid:1205)ng c(cid:1131) ch(cid:1219) bi(cid:1219)n c(cid:1193)u (bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i l(cid:1201)p th(cid:1223))
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa phiên mã (cid:1251) prokaryote: ki(cid:1223)m soát âm (negative control)
- Liên quan (cid:255)(cid:1219)n repressor và operator - Khi repressor g(cid:1203)n vào operator fi không t(cid:1189)o mRNA
- Repressor (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa sau d(cid:1231)ch mã: tr(cid:1189)ng thái có ho(cid:1189)t tính và không có ho(cid:1189)t tính:
+ Repressor (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c ho(cid:1189)t hóa b(cid:1251)i Effector và g(cid:1203)n vào operator: s(cid:1269) bi(cid:1223)u
hi(cid:1227)n c(cid:1259)a trp operon b(cid:1231) (cid:1261)c ch(cid:1219) (repression) b(cid:1251)i tryptophane
+ Repressor b(cid:1231) (cid:69)(cid:1193)t ho(cid:1189)t không g(cid:1203)n vào operator: s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a lac
operon (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c c(cid:1191)(cid:80) (cid:1261)ng (induction) b(cid:1205)ng lactose
Xúc tác s(cid:1269) th(cid:1259)y phân lactose b(cid:1251)i b - galactosidase
Ki(cid:1223)m soát âm s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a operon lactose
Ki(cid:1223)m soát âm s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a operon tryptophane
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa phiên mã: ki(cid:1223)m soát d(cid:1133)(cid:1131)ng (positive control)
(cid:87)(cid:259)ng c(cid:1133)(cid:1249)ng t(cid:1189)o mRNA
- Liên quan (cid:255)(cid:1219)n activator và activator-binding site (ho(cid:1211)c enhancer) - Activator g(cid:1203)n vào enhancer fi - Activator (cid:255)(cid:234)(cid:1255)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa sau d(cid:1231)ch mã: tr(cid:1189)ng thái có ho(cid:1189)t tính và
không có ho(cid:1189)t tính
- Activator (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c ho(cid:1189)t hóa b(cid:1205)ng effector (cAMP) (cid:255)(cid:1223) (cid:74)(cid:1203)n vào activator-binding site: tr(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1255)p lac operon, mal operon
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa ki(cid:1223)m soát (cid:71)(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1251) lac operon
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa ki(cid:1223)m soát (cid:71)(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1251) mal operon
Vai trò (cid:70)(cid:1259)a activator trong ki(cid:1223)m sóat (cid:71)(cid:1133)(cid:1131)ng
(cid:55)(cid:1133)(cid:1131)ng tác gi(cid:1267)a protein và nucleic acid
- (cid:55)(cid:1133)(cid:1131)ng tác không chuyên bi(cid:1227)t: histone-DNA
- (cid:55)(cid:1133)(cid:1131)ng tác chuyên bi(cid:1227)t: protein là dimer, m(cid:1243)i monomer g(cid:1203)n vào m(cid:1245)t
trình t(cid:1269) xác (cid:255)(cid:1231)nh trên m(cid:1245)t s(cid:1131)i DNA
- (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1259)a trình t(cid:1269) (cid:74)(cid:1203)n protein: (cid:79)(cid:1211)p l(cid:1189)(cid:76) (cid:255)(cid:1191)o ng(cid:1133)(cid:1255)c (trên m(cid:1245)t
(cid:80)(cid:1189)ch)
(cid:55)(cid:1133)(cid:1131)ng tác gi(cid:1267)a protein và nucleic acid
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a DNA binding protein
- C(cid:1193)u trúc b(cid:1201)c 2 (xo(cid:1203)n a -helix), ph(cid:1195)(cid:81) (cid:1241)(cid:81) (cid:255)(cid:1231)nh c(cid:1193)u hình và ph(cid:1195)n ch(cid:1261)a trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n di(cid:1227)n (n(cid:1131)i g(cid:1203)n)
- Xo(cid:1203)n-g(cid:1201)p-xo(cid:1203)n (helix-turn-helix motif)
- Ngón tay g(cid:1203)n k(cid:1217)m (zinc finger)
- Dây kéo leucine (leucine zipper)
(cid:48)(cid:1245)t s(cid:1237) (cid:70)(cid:1193)u trúc DNA binding protein
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)(cid:80) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa phiên mã (cid:1251) eukaryote
- Ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa ph(cid:1261)c t(cid:1189)p h(cid:1131)n
- Promoter bao g(cid:1239)m: TATA box và UPE (upstream element)
- H(cid:1195)u h(cid:1219)t các gen (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa b(cid:1251)(cid:76) (cid:255)(cid:1239)ng th(cid:1249)i nhi(cid:1221)u trình t(cid:1269) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa theo c(cid:1131) ch(cid:1219) ki(cid:1223)m soát d(cid:1133)(cid:1131)ng b(cid:1251)i activator và các Enhancer
(cid:81)(cid:1205)m cách xa v(cid:1221) phía th(cid:1133)(cid:1255)ng l(cid:1133)u ho(cid:1211)c h(cid:1189) (cid:79)(cid:1133)u c(cid:1259)a promoter
(cid:16) (cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa theo c(cid:1131) ch(cid:1219) ki(cid:1223)m soát âm b(cid:1251)i repressor và trình t(cid:1269) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa
(repressor-binding site)
Promoter (cid:1251) prokaryote và eukaryote
Enhancer và ki(cid:1223)m sóat d(cid:1133)(cid:1131)ng (cid:1251) eukaryote
(cid:264)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen trong quá trình bi(cid:1227)t hóa và phát tri(cid:1223)n
- Các t(cid:1219) bào khác nhau (cid:1251) (cid:70)(cid:1131) th(cid:1223) (cid:255)a bào (cid:255)(cid:1221)u có l(cid:1133)(cid:1255)ng DNA nh(cid:1133)
nhau và có kh(cid:1191) (cid:81)(cid:259)ng b(cid:1203)t c(cid:1211)p b(cid:1241) sung v(cid:1247)i nhau
- Các t(cid:1219) bào bi(cid:1227)t hóa khác nhau có hàm l(cid:1133)(cid:1255)ng, ch(cid:1259)ng lo(cid:1189)i mRNA
và protein khác nhau
- Các gen (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n theo ch(cid:1133)(cid:1131)ng trình th(cid:1249)i gian
- Phiên mã là c(cid:1131) ch(cid:1219) ch(cid:1259) (cid:92)(cid:1219)u c(cid:1259)a s(cid:1269) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
trong bi(cid:1227)t hóa và phát tri(cid:1223)n
(cid:54)(cid:1269) thay (cid:255)(cid:1241)i ch(cid:1243) phình trên NST kh(cid:1241)ng l(cid:1239) (cid:1251) ru(cid:1239)i gi(cid:1193)m
DI TRUY(cid:1220)N H(cid:1232)C C(cid:1258)A VIRUS, VI KHU(cid:1196)N VÀ K(cid:1274) THU(cid:1200)T DI TRUY(cid:1220)N
- Enzyme c(cid:1203)t gi(cid:1247)i h(cid:1189)n - Sinh h(cid:1233)c c(cid:1259)a virus
- Bacteriophage - Các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp thu nh(cid:1201)n gen
- Virus th(cid:1269)c v(cid:1201)t - Các vect(cid:1131) chuy(cid:1223)n gen
- Virus (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t
- T(cid:1189)o DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p
- Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p
- T(cid:1189)o dòng phân t(cid:1265)
- T(cid:1191)i n(cid:1189)p
(cid:16) (cid:1260)ng d(cid:1257)ng KT di truy(cid:1221)n - Giao n(cid:1189)p (ti(cid:1219)p h(cid:1255)p)
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m c(cid:1259)a virút
- Y(cid:1219)u t(cid:1237) di truy(cid:1221)n không t(cid:1219) bào g(cid:1239)m nucleic acid bao b(cid:1233)c b(cid:1251)i v(cid:1235)
protein - Kích th(cid:1133)(cid:1247)c nh(cid:1235) 0,02 – 0,03m m (nh(cid:1235) (cid:75)(cid:1131)n ribosome)
- Ch(cid:1229) nhân b(cid:1191)n trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259) (host cell), có tính chuyên bi(cid:1227)t ký ch(cid:1259)
(t(cid:1219) bào ch(cid:1259))
- Hai d(cid:1189)ng t(cid:1239)n t(cid:1189)i:
+ Bên ngoài t(cid:1219) bào ch(cid:1259): c(cid:1193)u trúc (cid:255)(cid:1195)(cid:92) (cid:255)(cid:1259), không ho(cid:1189)(cid:87) (cid:255)(cid:1245)ng, virion hay virus particle
+ Bên trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259):
* D(cid:1189)ng nucleic acid: ác tính (nhân b(cid:1191)n), ti(cid:1221)m tan
*D(cid:1189)ng c(cid:1193)u trúc (cid:255)(cid:1195)(cid:92) (cid:255)(cid:1259): s(cid:1191)n ph(cid:1197)m c(cid:1259)a quá trình nhân b(cid:1191)n, thoát ra
kh(cid:1235)i t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
Phân lo(cid:1189)i virút
- Theo ký ch(cid:1259):
+ Virus (cid:1251) vi khu(cid:1197)n: th(cid:1269)c khu(cid:1197)n th(cid:1223) (bacteriophage, phage)
+ Virus th(cid:1269)c v(cid:1201)t
+ Virus (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t
- Phân lo(cid:1189)i theo v(cid:1201)t li(cid:1227)u di truy(cid:1221)n và ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)c nhân b(cid:1191)n
+ DNA virus: ssDNA (m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n), dsDNA (m(cid:1189)ch kép)
+ RNA virus: ssRNA, dsRNA
+ RNA-DNA virus: ssRNA (m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n), dsDNA (m(cid:1189)ch kép)
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m nhân b(cid:1191)n virút trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259) - S(cid:1269) nhân b(cid:1191)n, sinh s(cid:1191)n (reproduction) c(cid:1259)a virus: t(cid:1263) 01 virion ban (cid:255)(cid:1195)u nhân b(cid:1191)n lên thành nhi(cid:1221)u virion trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- Các b(cid:1133)(cid:1247)c trong s(cid:1269) xâm nhi(cid:1225)m và nhân b(cid:1191)n c(cid:1259)a virút trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
+ Nh(cid:1201)n di(cid:1227)n, bám dính (attachment)
+ Xâm nh(cid:1201)p (penetration)
+ Bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen s(cid:1247)m (early gene expression)
+ Sao mã (replication)
+ Bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n gen mu(cid:1245)n t(cid:1189)o các protein v(cid:1235) (late gene expression)
+ L(cid:1203)p v(cid:1235) capsid (assembly) và n(cid:1189)p b(cid:1245) gen (packaging)
+ Phóng thích virút kh(cid:1235)i t(cid:1219) bào
- H(cid:1227) (cid:86)(cid:1237) nhân (burst size): s(cid:1237) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng ph(cid:1195)n t(cid:1265) virút (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c phóng thích t(cid:1263) 1 (cid:87)(cid:1219) bào
- Th(cid:1249)i gian c(cid:1259)a m(cid:1245)t chu k(cid:484) nhân b(cid:1191)n: 20-60 phút (phage), 8-40 gi(cid:1249) (virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t)
Vai trò c(cid:1259)a virút h(cid:1233)c
- Giúp nghiên c(cid:1261)u di truy(cid:1221)n h(cid:1233)c và hóa sinh h(cid:1233)c bi(cid:1219)n d(cid:1133)(cid:1253)ng (cid:1251) (cid:87)(cid:1219) bào
- Hi(cid:1223)u s(cid:1269) ti(cid:1219)n tri(cid:1223)n b(cid:1227)nh gây ra b(cid:1251)i virus, ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp phòng ch(cid:1237)ng
- T(cid:1189)o các công c(cid:1257) (cid:75)(cid:1267)u hi(cid:1227)u trong nghiên c(cid:1261)u di truy(cid:1221)n vi sinh v(cid:1201)t và
(cid:78)(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n
- Nghiên c(cid:1261)u bacteriophage: mô hình nghiên c(cid:1261)u sinh h(cid:1233)c phân t(cid:1265)
và s(cid:1269) sinh s(cid:1191)n c(cid:1259)a virus
- Nghiên c(cid:1261)u virus th(cid:1269)c v(cid:1201)t: ý ngh(cid:429)a quan tr(cid:1233)ng v(cid:1221) nông nghi(cid:1227)p, b(cid:1191)o
(cid:89)(cid:1227) th(cid:1269)c v(cid:1201)t
- Nghiên c(cid:1261)u virus (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t (côn trùng, (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t máu nóng): ý ngh(cid:429)a
quan tr(cid:1233)ng v(cid:1221) y h(cid:1233)c
(cid:38)(cid:1193)u t(cid:1189)o virion
- (cid:37)(cid:1245) gen nh(cid:1235), d(cid:1189)ng vòng hay th(cid:1207)ng ch(cid:1261)a vài gen (cid:255)(cid:1219)n vài tr(cid:259)m gen
+ DNA m(cid:1189)ch kép, DNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n + RNA m(cid:1189)ch kép ho(cid:1211)c RNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n + Tr(cid:1133)(cid:1249)ng h(cid:1255)p m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n (ss): có th(cid:1223) là m(cid:1189)ch mang mã (+)
hay m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1237)i mã (-)
+ M(cid:1245)t s(cid:1237) virút có b(cid:1245) gen (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c phân (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n thành vài phân t(cid:1265)
- V(cid:1235) protein (capsid): c(cid:1193)u t(cid:1189)o b(cid:1251)i các protein (cid:255)(cid:1131)n v(cid:1231) (capsomer) t(cid:1189)o
hình chu(cid:1243)i xo(cid:1203)n ho(cid:1211)c v(cid:1235) 20 m(cid:1211)t
- Nucleocapsid: ph(cid:1261)c h(cid:1255)p capsid và b(cid:1245) gen - M(cid:1245)t s(cid:1237) virút có c(cid:1193)u trúc (cid:255)uôi ho(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:1195)(cid:88) (cid:255)inh giúp xâm nhi(cid:1225)m t(cid:1219) bào
ch(cid:1259)
- Virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t còn có màng bao có ngu(cid:1239)n g(cid:1237)c t(cid:1263) (cid:87)(cid:1219) bào ch(cid:1259)
(cid:38)(cid:1193)u trúc virion
Virút (cid:1251) vi khu(cid:1197)n (bacteriophage)
Phage ác tính và phage ôn hòa
- Phage ác tính (lytic bacteriophage): sau khi vào bên trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259) (cid:86)(cid:1217) th(cid:1269)c hi(cid:1227)n ngay chu trình tan (lytic cycle): bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n gen, nhân b(cid:1191)n và làm tan t(cid:1219) bào ch(cid:1259) - Phage ôn hòa (temperate bacteriophage): sau khi vào bên trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259) có th(cid:1223) th(cid:1269)c hi(cid:1227)n m(cid:1245)t trong hai chu trình: + Chu trình ti(cid:1221)m tan (lysogenic cycle): b(cid:1245) gen virus g(cid:1203)n vào bên trong
(cid:69)(cid:1245) gen t(cid:1219) bào ch(cid:1259) + Chu trình tan (lytic cycle)
Chu trình tan (lytic cycle)
- Nh(cid:1201)n di(cid:1227)n, bám dính (atatchment)
- Xâm nh(cid:1201)p (penetration)
- Bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen s(cid:1247)m
- Sao mã
- Bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n gen mu(cid:1245)n
- L(cid:1203)p v(cid:1235) capsid (assembly) và n(cid:1189)p b(cid:1245) gen (packaging)
- Phóng thích virút kh(cid:1235)i t(cid:1219) bào
Các b(cid:1133)(cid:1247)c trong chu trình tan (lytic cycle) (cid:70)(cid:1259)a phage T4
Xâm nhi(cid:1225)m và nhân b(cid:1191)n c(cid:1259)a phage ôn hòa l trong E. coli
- Hai chu trình nhân b(cid:1191)n trong t(cid:1219) bào - Chu trình tan, ác tính (lytic, virulent): + Ki(cid:1223)m soát b(cid:1245) máy sinh t(cid:1241)ng h(cid:1255)p c(cid:1259)a t(cid:1219) bào ch(cid:1259), ng(cid:259)n c(cid:1191)n s(cid:1269) sinh (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p protein c(cid:1259)a t(cid:1219) bào + Sao chép b(cid:1245) gen c(cid:1259)a virút b(cid:1205)ng c(cid:1131) ch(cid:1219) cu(cid:1245)n vòng + T(cid:1241)ng h(cid:1255)p protein v(cid:1235) + L(cid:1203)p ghép thành nh(cid:1267)ng ph(cid:1195)n t(cid:1265) virút m(cid:1247)i + Phóng thích ra kh(cid:1235)i t(cid:1219) bào. - Chu trình ti(cid:1221)m tan (lysogenic): + Sát nh(cid:1201)p b(cid:1245) gen virút vào b(cid:1245) gen c(cid:1259)a t(cid:1219) bào ch(cid:1259) + Sao chép (cid:255)(cid:1239)ng th(cid:1249)i v(cid:1247)i b(cid:1245) gen c(cid:1259)a t(cid:1219) bào ch(cid:1259) + Ho(cid:1189)t hóa s(cid:1269) th(cid:1223) hi(cid:1227)n c(cid:1259)a các gen kh(cid:1131)i mào chu trình tan + Chuy(cid:1223)n qua chu trình tan
Chu trình ti(cid:1221)m tan và chu trình tan c(cid:1259)a phage ôn hòa l
Sát nh(cid:1201)p và tách l kh(cid:1235)i DNA t(cid:1219) bào E. coli
Sao chép theo c(cid:1131) ch(cid:1219) cu(cid:1245)n vòng
Tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)(cid:83) (cid:1251) phage
- Hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p gen (cid:1251) phage: ki(cid:1223)u hình v(cid:1227)t tan và biên (cid:255)(cid:1245) (cid:87)(cid:1219) bào ch(cid:1259)
+ (cid:264)(cid:1133)(cid:1249)ng kính v(cid:1227)t tan (plaque)
r: v(cid:1227)t tan to
r+: v(cid:1227)t tan bình th(cid:1133)(cid:1249)ng
+ Biên (cid:255)(cid:1245) (cid:87)(cid:1219) bào ch(cid:1259):
h: E. coli B và E. coli B2
h+: E. coli B
- Lai: T2 h+ r X T2 hr +
- K(cid:1219)t qu(cid:1191): T2 h+ r , T2 hr + , T2 h r , T2 h+ r +
Nuôi c(cid:1193)y và phát hi(cid:1227)n phage trong E. coli
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m ki(cid:1223)u hình c(cid:1259)a phage trong E. coli
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)(cid:83) (cid:1251) phage
Virút th(cid:1269)c v(cid:1201)t
(cid:16) (cid:264)a s(cid:1237) có b(cid:1245) gen RNA
- Capsomer d(cid:1189)ng hình xo(cid:1203)n, viron th(cid:1133)(cid:1249)ng hình que
- Viroid:
+ Virút th(cid:1269)c v(cid:1201)t không có capsomer, ch(cid:1229) có RNA tr(cid:1195)n
+ Kích th(cid:1133)(cid:1247)c b(cid:1245) gen r(cid:1193)t nh(cid:1235) (vài tr(cid:259)m nucleotide)
+ Gây b(cid:1227)nh (cid:1251) cây: c(cid:1191)n tr(cid:1251) trao (cid:255)(cid:1241)i ch(cid:1193)t, (cid:1261)c ch(cid:1219) cây t(cid:259)ng tr(cid:1133)(cid:1251)ng
- Virút th(cid:1269)c v(cid:1201)t ít (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c nghiên c(cid:1261)u, m(cid:1245)t s(cid:1237) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)(cid:70) (cid:1261)ng d(cid:1257)ng trong
(cid:78)(cid:1275) thu(cid:1201)t gen (cid:1251) th(cid:1269)c v(cid:1201)t
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t
- Khác bi(cid:1227)t gi(cid:1267)a virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t và phage:
+ V(cid:1231) trí và ph(cid:1133)(cid:1131)ng th(cid:1261)c sao mã, d(cid:1231)ch mã trong t(cid:1219) bào
+ (cid:1250) (cid:80)(cid:1245)t s(cid:1237) virút, ngoài v(cid:1235) capsid còn có màng bao (envelope) có ngu(cid:1239)n g(cid:1237)c t(cid:1263) màng t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
+ Protein hi(cid:1227)n di(cid:1227)n trên màng bao (spike) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c mã hóa t(cid:1263) (cid:69)(cid:1245) gen (cid:70)(cid:1259)a virút
+ Virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t xâm nhi(cid:1225)m vào t(cid:1219) bào b(cid:1205)ng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp (cid:1197)m bào cùng v(cid:1247)i v(cid:1235) capsid
+ Virion (cid:1251) virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t: d(cid:1189)ng virút nguyên v(cid:1213)n ngoài t(cid:1219) bào có màng bao
+ Nucleocapsid: d(cid:1189)ng virút trong t(cid:1219) bào, không có màng bao
Các b(cid:1133)(cid:1247)c xâm nh(cid:1201)p c(cid:1259)a virút (cid:255)(cid:1245)ng (cid:89)(cid:1201)t vào t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
Phân lo(cid:1189)i virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t
- M(cid:1245)t s(cid:1237) tiêu chí phân l(cid:1233)ai:
+ Có ho(cid:1211)c không màng bao
+ B(cid:1245) gen: ssDNA, dsDNA, partial dsDNA, ssRNA, dsRNA,
+ (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m v(cid:1221) (cid:70)(cid:1193)u trúc
+ (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m v(cid:1221) sao mã, phiên mã
Virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t d(cid:1189)ng ssRNA(-)
- M(cid:1245)t s(cid:1237) virút quan tr(cid:1233)ng:
+ Rhabdovirus: rabies
virus gây b(cid:1227)nh d(cid:1189)i, vesicular stomatitis gây viêm mi(cid:1227)ng
+ Orthomyxovirus: influenza virus gây cúm
+ Paramyxovirus: gây
(cid:69)(cid:1227)nh s(cid:1251)i, quai b(cid:1231)
+ Ebola virus
(cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m nhân b(cid:1191)n c(cid:1259)a Paramyxovirus
- Gây b(cid:1227)nh s(cid:1251)i và quai b(cid:1231)
(cid:16) (cid:264)(cid:1211)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1223)m nhân b(cid:1191)n và sao
mã:
+ ssRNA- làm khuôn (cid:255)(cid:1223) (cid:87)(cid:1189)o thành các mRNA (ssRNA+ ng(cid:1203)n), (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c d(cid:1231)ch mã thành protein c(cid:1259)a virút
+ ssRNA- làm khuôn (cid:255)(cid:1223) (cid:87)(cid:1189)o thành ssRNA+ b(cid:1241) sung c(cid:1259)a (cid:69)(cid:1245) gen, sau (cid:255)ó t(cid:1189)o thành các (cid:69)(cid:1245) gen ssRNA-
Retrovirus
- B(cid:1245) gen RNA nh(cid:1133)ng t(cid:1189)o b(cid:1191)n sao qua trung gian DNA nh(cid:1249) reverse transcriptase (RTase)
- Có màng bao, virion ch(cid:1261)a
nhi(cid:1221)u protein trong (cid:255)ó có 3 enzyme là RTase, integrase và protease
- B(cid:1245) gen hai m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n
ssRNA (+)
Các hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng di truy(cid:1221)(cid:81) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
- Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p (transformation)
- T(cid:1191)i n(cid:1189)p (induction)
- Giao n(cid:1189)p, ti(cid:1219)p h(cid:1255)p (conjugation)
- Chuy(cid:1223)n v(cid:1231) gen (transposition)
Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p (transformation) và (cid:87)(cid:1191)i n(cid:1189)p (transduction) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
Ti(cid:1219)p h(cid:1255)p: chuy(cid:1223)n plasmid
Ti(cid:1219)p h(cid:1255)p: chuy(cid:1223)n DNA (cid:69)(cid:1245) gen
Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p (transformation)
- Quá trình ti(cid:1219)p nh(cid:1201)n DNA tr(cid:1195)n vào t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- T(cid:1219) bào ch(cid:1259):
+ Có kh(cid:1191) (cid:81)(cid:259)ng nh(cid:1201)n DNA tr(cid:1195)n: kh(cid:1191) (cid:81)(cid:1189)p (competent)
+ Không có kh(cid:1191) (cid:81)(cid:259)ng nh(cid:1201)n DNA tr(cid:1195)n: không kh(cid:1191) (cid:81)(cid:1189)p (incompetent)
- Tính kh(cid:1191) (cid:81)(cid:1189)p (competence): có th(cid:1223) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c t(cid:259)ng c(cid:1133)(cid:1249)ng b(cid:1205)ng x(cid:1265) lý hóa
(cid:75)(cid:1233)c, v(cid:1201)t lý
- C(cid:1131) ch(cid:1219) bi(cid:1219)n n(cid:1189)p:
+ DNA g(cid:1203)n lên DNA-binding protein trên vách t(cid:1219) bào
+ Nuclease th(cid:1259)y phân m(cid:1245)t m(cid:1189)ch DNA, cho phép m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n còn l(cid:1189)i (cid:255)i vào trong t(cid:1219) bào
+ M(cid:1189)ch DNA (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c b(cid:1191)o v(cid:1227) (cid:69)(cid:1251)i m(cid:1245)t s(cid:1237) protein chuyên bi(cid:1227)t
+ M(cid:1189)ch DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p vào b(cid:1245) gen b(cid:1251)i RecA protein
+ T(cid:1219) bào có ki(cid:1223)u gen m(cid:1247)(cid:76) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c t(cid:1189)o thành khi t(cid:1219) bào phân chia
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) bi(cid:1219)n n(cid:1189)(cid:83) (cid:1251) vi khu(cid:1197)n
(cid:55)(cid:1191)i n(cid:1189)p (transduction)
- DNA c(cid:1259)a t(cid:1219) bào cho (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c chuy(cid:1223)n qua t(cid:1219) bào nh(cid:1201)n b(cid:1251)i virút
- T(cid:1191)i n(cid:1189)p chuyên bi(cid:1227)t (specialized transduction): t(cid:1191)i n(cid:1189)p trên m(cid:1245)t s(cid:1237) gen nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh c(cid:1259)a vi khu(cid:1197)n cho (virút mang theo gen c(cid:1259)a vi khu(cid:1197)n khi b(cid:1231) (cid:70)(cid:1203)t m(cid:1245)t cách chính xác ra kh(cid:1235)i b(cid:1245) gen t(cid:1219) bào ch(cid:1259))
- T(cid:1191)i n(cid:1189)p chung (generalized transduction): t(cid:1191)i n(cid:1189)p m(cid:1245)t gen b(cid:1193)t k(cid:484) (cid:87)(cid:1263) vi khu(cid:1197)n cho sang t(cid:1219) bào nh(cid:1201)n (DNA c(cid:1259)a t(cid:1219) bào b(cid:1231) phân (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n và l(cid:1203)p ng(cid:1199)u nhiên vào v(cid:1235) virút m(cid:1247)i)
- Bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i b(cid:1251)i phage (phage conversion): s(cid:1269) thay (cid:255)(cid:1241)i ki(cid:1223)u hình (cid:1251) vi
khu(cid:1197)n do s(cid:1269) th(cid:1223) hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen virút ti(cid:1221)m tan
Thí nghi(cid:1227)m ch(cid:1261)ng minh hi(cid:1227)n t(cid:1133)(cid:1255)ng t(cid:1191)i n(cid:1189)p
(cid:38)(cid:1131) ch(cid:1219) (cid:87)(cid:1191)i n(cid:1189)p
Plasmid
- Phân t(cid:1265) DNA vòng, kích th(cid:1133)(cid:1247)c nh(cid:1235) có th(cid:1223) (cid:87)(cid:1269) sao chép (cid:255)(cid:1245)c l(cid:1201)p trong t(cid:1219)
bào ch(cid:1259)
- C(cid:1193)u trúc c(cid:1259)a plasmid:
+ Mang trình t(cid:1269) ORI (origin of replication, Ori) ki(cid:1223)m soát sao
chép và s(cid:1237) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng b(cid:1191)n sao c(cid:1259)a plasmid trong t(cid:1219) bào
+ Gen (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u khi(cid:1223)n s(cid:1269) chuy(cid:1223)n DNA trong giao n(cid:1189)p (m(cid:1245)t s(cid:1237))
+ Các gen khác: kháng kháng sinh, t(cid:1189)o ra (cid:255)(cid:1245)c t(cid:1237)…
- Plasmid R: plasmid kháng thu(cid:1237)c
+ Mang m(cid:1245)t s(cid:1237) transposon m(cid:1243)i lo(cid:1189)i cho tính kháng (cid:255)(cid:1237)i v(cid:1247)i m(cid:1245)t
lo(cid:1189)i kháng sinh nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh
+ Kháng (cid:255)(cid:1239)ng th(cid:1249)(cid:76) (cid:255)(cid:1219)n 5 lo(cid:1189)i kháng sinh khác nhau
+ Phát tán tính kháng thu(cid:1237)c nhanh trong qu(cid:1195)n th(cid:1223) thông qua quá
trình giao n(cid:1189)p
Plasmid pBR322
(cid:54)(cid:1269) giao n(cid:1189)p (ti(cid:1219)p h(cid:1255)p, conjugation)
- Plasmid xúc ti(cid:1219)n s(cid:1269) giao
(cid:81)(cid:1189)p:
+ T(cid:1241)ng h(cid:1255)p khu(cid:1197)n mao pili giúp hai t(cid:1219) bào ti(cid:1219)p xúc
+ T(cid:1189)o c(cid:1195)u giao n(cid:1189)p (conjugative bridge) truy(cid:1221)n DNA
+ Plasmid sao chép b(cid:1205)ng (cid:70)(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép cu(cid:1245)n vòng (rolling circle replication) và chuy(cid:1223)n m(cid:1245)t b(cid:1191)n sao cho (cid:87)(cid:1219) bào nh(cid:1201)n
+ T(cid:1219) bào nh(cid:1201)n sao chép (cid:255)(cid:1223) có plasmid vòng m(cid:1189)ch kép
(cid:54)(cid:1269) giao n(cid:1189)p và chuy(cid:1223)n nhân t(cid:1237) F (cid:1251) E. coli
Gen chuy(cid:1223)n v(cid:1231) (transposon)
- Trình t(cid:1269) sát nh(cid:1201)p (insertion sequence IS)
- Gen chuy(cid:1223)n v(cid:1231) hay gen nh(cid:1191)y (transposon Tn): IS + các gen khác
- T(cid:1195)n s(cid:1237) chuy(cid:1223)n v(cid:1231) (cid:70)(cid:1259)a Tn và IS th(cid:1193)p (kho(cid:1191)ng 10-5 – 10-4)
- Hai (cid:255)(cid:1195)u ch(cid:1261)a các trình t(cid:1269) (cid:79)(cid:1211)p l(cid:1189)i (repeated sequence)
- Bên trong mã hóa transposase: nh(cid:1201)n di(cid:1227)n, c(cid:1203)t và n(cid:1237)i DNA
- Chuy(cid:1223)n v(cid:1231): gen chuy(cid:1223)n v(cid:1231) khi g(cid:1203)n vào v(cid:1231) trí m(cid:1257)c tiêu s(cid:1217) nhân (cid:255)ôi trình t(cid:1269)
(cid:89)(cid:1231) trí m(cid:1257)c tiêu này; hai trình t(cid:1269) (cid:89)(cid:1231) trí m(cid:1257)c tiêu s(cid:1217) (cid:81)(cid:1205)m hai bên gen chuy(cid:1223)n v(cid:1231)
(cid:38)(cid:1193)u trúc gen và c(cid:1131) ch(cid:1219) chuy(cid:1223)n v(cid:1231)
Chuy(cid:1223)n v(cid:1231) (cid:69)(cid:1191)o t(cid:1239)n (conservative) và chuy(cid:1223)n v(cid:1231) sao chép (replicative)
- Chuy(cid:1223)n v(cid:1231) (cid:69)(cid:1191)o t(cid:1239)n: không t(cid:259)ng
(cid:86)(cid:1237) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng b(cid:1191)n sao c(cid:1259)a gen chuy(cid:1223)n v(cid:1231)
- Chuy(cid:1223)n v(cid:1231) sao chép: gen chuy(cid:1223)n
(cid:89)(cid:1231) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c nhân (cid:255)ôi
Các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp thu nh(cid:1201)n DNA và gen
- Tách chi(cid:1219)t DNA, RNA t(cid:1263) (cid:87)(cid:1219) bào, mô - T(cid:1189)o dòng (cloning): + Dòng hóa gen qua ngân hàng DNA b(cid:1245) gen (prokaryote) + Dòng hóa gen qua ngân hàng cDNA (eukaryote) - T(cid:1241)ng h(cid:1255)p hóa h(cid:1233)c - T(cid:1241)ng h(cid:1255)p gen in vitro b(cid:1205)ng PCR (polymerase chain reaction)
(cid:55)(cid:1241)ng h(cid:1255)p hóa h(cid:1233)c oligonucleotide
Ngày nay, v(cid:1221) (cid:80)(cid:1211)t k(cid:1275) thu(cid:1201)t có th(cid:1223) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p hóa h(cid:1233)(cid:70) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c nh(cid:1267)ng (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA ng(cid:1203)n (30 – 35 base). Qui trình (cid:255)(cid:76)(cid:1223)n hình (cid:255)(cid:1223) (cid:87)(cid:1241)ng h(cid:1255)p các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA này là g(cid:1203)n nucleotide (cid:255)(cid:1195)u tiên lên m(cid:1245)t giá th(cid:1223) (cid:85)(cid:1203)n có l(cid:1243), sau (cid:255)ó tu(cid:1195)n t(cid:1269) (cid:74)(cid:1203)n vào các nucleotide ti(cid:1219)p theo. M(cid:1189)ch DNA s(cid:1217) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c kéo dài ra kh(cid:1235)i các l(cid:1243). Các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA t(cid:1241)ng (cid:75)(cid:1255)p này (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c dùng cho nghiên c(cid:1261)u và trong công ngh(cid:1227) di truy(cid:1221)n.
Khu(cid:1219)ch (cid:255)(cid:1189)i b(cid:1191)n sao DNA b(cid:1205)ng k(cid:1275) thu(cid:1201)t PCR
- PCR (polymerase chain reaction): ph(cid:1191)(cid:81) (cid:1261)ng chu(cid:1243)i t(cid:1241)ng h(cid:1255)p DNA
(cid:69)(cid:1205)ng polymerase
- Khu(cid:1219)ch (cid:255)(cid:1189)i s(cid:1237) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng b(cid:1191)n sao (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA lên 106 l(cid:1195)n
- C(cid:1211)p m(cid:1239)i (19-30 nucleotide) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c t(cid:1241)ng h(cid:1255)p d(cid:1269)a vào trình t(cid:1269)
nucleotide (cid:1251) hai (cid:255)(cid:1195)u c(cid:1259)(cid:68) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA c(cid:1195)n khu(cid:1219)ch (cid:255)(cid:1189)i
- Khuôn t(cid:1241)ng h(cid:1255)p: (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA c(cid:1195)n khu(cid:1219)ch (cid:255)(cid:1189)i ho(cid:1211)c DNA ch(cid:1261)(cid:68) (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n
(cid:70)(cid:1195)n khu(cid:1219)ch (cid:255)(cid:1189)i này
- M(cid:1243)i chu k(cid:484):
+ Bi(cid:1219)n tính t(cid:1189)o m(cid:1189)ch DNA m(cid:1189)ch (cid:255)(cid:1131)n
+ B(cid:1203)t c(cid:1211)p m(cid:1239)i-khuôn
+ T(cid:1241)ng h(cid:1255)p (kéo dài) b(cid:1205)ng Taq DNA polymerase ch(cid:1231)u nhi(cid:1227)t
+ L(cid:1211)p l(cid:1189)i nhi(cid:1221)u chu k(cid:484) (25 – 30 chu k(cid:484))
Nhân b(cid:1191)n sao DNA (cid:69)(cid:1205)ng PCR
Phân tích DNA
- Phân (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA theo kích th(cid:1133)(cid:1247)c b(cid:1205)ng (cid:255)(cid:76)(cid:1227)n di trên gel agarose (agarose gel electrophoresis, )
- Phát hi(cid:1227)n DNA b(cid:1205)ng ph(cid:1197)m nhu(cid:1245)m hu(cid:484)nh quang ethidium bromide (cid:71)(cid:1133)(cid:1247)(cid:76) (cid:255)èn UV
- Phân tích DNA b(cid:1205)ng (cid:255)(cid:1245) (cid:75)(cid:1193)p thu ánh sáng (cid:70)(cid:1269)(cid:70) (cid:255)(cid:1189)i (cid:1251) 260nm
- Gi(cid:1191)i trình (cid:87)(cid:1269)
(cid:264)(cid:76)(cid:1227)n di trên gel agarose và xem v(cid:1189)ch DNA
(cid:264)(cid:76)(cid:1227)n di trên gel agarose và xem v(cid:1189)ch DNA
Gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) DNA - Dùng ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp Sanger
(cid:89)(cid:1247)i dideoxyribonucleotide
(ddNTP) (cid:255)ánh d(cid:1193)u
- Trình t(cid:1269) DNA (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)(cid:70) (cid:255)(cid:1233)c
(cid:71)(cid:1269)a trên t(cid:1241)ng h(cid:1255)p các s(cid:1255)i
(cid:69)(cid:1241) sung b(cid:1205)ng DNA
polymerase b(cid:1231) gián (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n
(cid:69)(cid:1251)i m(cid:1245)t ddNTP nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh
(cid:255)(cid:1133)(cid:1255)(cid:70) (cid:255)ánh d(cid:1193)u
- Tách các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA b(cid:1205)ng
(cid:255)(cid:76)(cid:1227)n di
(cid:16) (cid:264)(cid:1233)c trình t(cid:1269)
Nguyên t(cid:1203)c gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) DNA theo pp Sanger (cid:86)(cid:1265) (cid:71)(cid:1257)ng ddNTP
Enzyme c(cid:1203)t gi(cid:1247)i h(cid:1189)n
- Có trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)(cid:87) (cid:255)(cid:1237)i ng(cid:1199)u (palindrome): trình t(cid:1269) 5’-3’ c(cid:1259)a hai
(cid:86)(cid:1255)(cid:76) (cid:255)(cid:1239)ng nh(cid:1193)t
- C(cid:1203)t t(cid:1189)i trình t(cid:1269) nh(cid:1201)n bi(cid:1219)t t(cid:1189)(cid:82) (cid:255)(cid:1195)u dính hay (cid:255)(cid:1195)u b(cid:1205)ng
- Là công c(cid:1257) giúp ch(cid:1259) (cid:255)(cid:1245)ng l(cid:1203)p ghép gen t(cid:1189)i m(cid:1245)t trình t(cid:1269) nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh
trên DNA
Th(cid:1223) mang gen: vector
- Vector: phân t(cid:1265) DNA kích th(cid:1133)(cid:1247)c nh(cid:1235) dùng (cid:255)(cid:1223) mang gen, sao
chép, thao tác trên gen
- Vector t(cid:1189)o dòng và vector bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n
- Vector t(cid:1189)o dòng: chuy(cid:1223)n và l(cid:1133)u tr(cid:1267) gen tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p trong t(cid:1219) bào
ch(cid:1259), nhân b(cid:1191)n, thao tác, phân tích sau (cid:255)ó trên DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p s(cid:1217) (cid:71)(cid:1225) dàng h(cid:1131)n
- Vector bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n: t(cid:1189)o s(cid:1191)n ph(cid:1197)m c(cid:1259)a gen tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)(cid:83) (cid:1251) (cid:80)(cid:1261)c phiên mã, d(cid:1231)ch mã, phân tích trình t(cid:1269) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
Vector t(cid:1189)o dòng là plasmid
(cid:16) (cid:264)(cid:1133)(cid:1255)c chuy(cid:1223)n vào t(cid:1219) bào b(cid:1205)ng s(cid:1269) bi(cid:1219)n n(cid:1189)p
- T(cid:1269) sao chép (cid:255)(cid:1245)c l(cid:1201)p v(cid:1247)i b(cid:1245) gen t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- M(cid:1245)t s(cid:1237) (cid:1251) tr(cid:1189)ng thái (cid:255)a b(cid:1191)n sao làm t(cid:259)ng s(cid:1237) (cid:79)(cid:1133)(cid:1255)ng DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p
trong t(cid:1219) bào
- Mang các d(cid:1193)u hi(cid:1227)u di truy(cid:1221)n ch(cid:1233)n l(cid:1233)c (selective genetic marker)
- Ch(cid:1261)a polycloning site
- C(cid:1193)u trúc cho phép (cid:87)(cid:1189)(cid:82) (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n b(cid:1193)t ho(cid:1189)t chèn dùng cho m(cid:1257)(cid:70) (cid:255)ích ch(cid:1233)n (cid:79)(cid:1233)c
(cid:55)(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- E. coli:
+ T(cid:1219) bào ch(cid:1259) ph(cid:1241) bi(cid:1219)n nh(cid:1193)t
+ Vi sinh v(cid:1201)t gây b(cid:1227)nh c(cid:1131) (cid:75)(cid:1245)i
+ Không ti(cid:1219)t enzyme
- Bacillus subtilis:
+ Không gây b(cid:1227)nh, không t(cid:1189)o n(cid:1245)(cid:76) (cid:255)(cid:1245)c t(cid:1237), ti(cid:1219)t protein
+ Pasmid không (cid:1241)(cid:81) (cid:255)(cid:1231)nh trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- Saccharomyces cerevisiae:
+ T(cid:1219) bào eukaryote (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c nghiên c(cid:1261)u di truy(cid:1221)n k(cid:1275) nh(cid:1193)t
+ S(cid:1265) (cid:71)(cid:1257)ng (cid:255)(cid:1223) bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n gen eukaryote
- Virút (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t (SV40, retrovirus…):
+ Dùng (cid:255)(cid:1223) dòng hóa gen vào t(cid:1219) bào h(cid:1267)u nh(cid:458), c(cid:1131) ch(cid:1219) ti(cid:1221)m tan
Thao tác tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p gen b(cid:1205)ng k(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n
- C(cid:1203)t DNA b(cid:1205)ng enzyme c(cid:1203)t gi(cid:1247)i
(cid:75)(cid:1189)n nh(cid:1193)(cid:87) (cid:255)(cid:1231)nh
- N(cid:1237)i các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n c(cid:1203)t b(cid:1205)ng ligase
- G(cid:1203)n DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p vào vect(cid:1131) (cid:11)(cid:255)(cid:109) (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c c(cid:1203)t b(cid:1251)i enzyme thích (cid:75)(cid:1255)p) b(cid:1205)ng ligase
- L(cid:1133)u tr(cid:1267) và nhân b(cid:1191)n vect(cid:1131) và DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259)
- Tách chi(cid:1219)t vect(cid:1131) (cid:87)(cid:1263) (cid:87)(cid:1219) bào ch(cid:1259) và thu nh(cid:1201)n DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p khi c(cid:1195)n thi(cid:1219)t
(cid:55)(cid:1189)o dòng phân t(cid:1265) (molecular cloning)
- T(cid:1189)o dòng phân t(cid:1265) dùng k(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n phân l(cid:1201)p và làm thu(cid:1195)n m(cid:1245)t gen:
+ Tách và phân (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA ngu(cid:1239)n
+ G(cid:1203)n các (cid:255)(cid:82)(cid:1189)n DNA b(cid:1231) (cid:70)(cid:1203)t vào vector dòng hóa
+ Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p và gi(cid:1267) DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259): ngân hàng DNA (DNA library, DNA bank)
+ Phát hi(cid:1227)n và làm thu(cid:1195)n dòng (cid:80)(cid:1257)c tiêu
+ Nuôi c(cid:1193)y dòng m(cid:1257)c tiêu (cid:255)(cid:1223) ly trích và nghiên c(cid:1261)u DNA tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p
Tuy(cid:1223)n ch(cid:1233)n dòng m(cid:1257)c tiêu
- Gen (cid:255)(cid:1133)(cid:1255)c bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n trong t(cid:1219) bào ch(cid:1259) là vi
khu(cid:1197)n: + Lai mi(cid:1225)n d(cid:1231)ch (Western blotting, Immunoblotting) + Ho(cid:1189)t tính enzyme + B(cid:1241) tr(cid:1255) (cid:255)(cid:1245)t bi(cid:1219)n (gen ngo(cid:1189)i lai (cid:255)(cid:1239)ng (cid:71)(cid:1189)ng v(cid:1247)i gen c(cid:1259)a t(cid:1219) bào ch(cid:1259))
- Gen ngo(cid:1189)i lai không bi(cid:1223)u hi(cid:1227)n trong t(cid:1219)
bào ch(cid:1259): + Lai in situ: + Lai khu(cid:1197)n l(cid:1189)c (colony hybridization): vector là plasmid + Lai plaque (plaque colonization): vector là phage
(cid:1260)ng d(cid:1257)ng th(cid:1269)c ti(cid:1225)n c(cid:1259)a k(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n
- S(cid:1191)n xu(cid:1193)t nh(cid:1267)ng s(cid:1191)n ph(cid:1197)m trao (cid:255)(cid:1241)i ch(cid:1193)t c(cid:1259)a vi sinh v(cid:1201)t
- S(cid:1191)n xu(cid:1193)t v(cid:1203)cxin phòng ch(cid:1237)ng virus
- S(cid:1191)n xu(cid:1193)t protein c(cid:1259)(cid:68) (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t h(cid:1267)u nh(cid:458)
- T(cid:1189)o ra các th(cid:1269)c v(cid:1201)t, (cid:255)(cid:1245)ng v(cid:1201)t chuy(cid:1223)n gen
- Phân l(cid:1201)p và (cid:1261)ng d(cid:1257)ng ngu(cid:1239)n gen vi sinh trong x(cid:1265) lý môi tr(cid:1133)(cid:1249)ng
- T(cid:1189)o các thu(cid:1237)(cid:70) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) th(cid:1223) hi(cid:1227)n c(cid:1259)a gen
- Li(cid:1227)u pháp gen ch(cid:1267)a tr(cid:1231) các b(cid:1227)nh di truy(cid:1221)n
(cid:54)(cid:1191)n xu(cid:1193)t protein h(cid:1267)u nh(cid:458) tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p b(cid:1205)ng VSV
- V(cid:1203)cxin tái t(cid:1241) (cid:75)(cid:1255)p - Insulin - V(cid:1203)cxin DNA - Cytokine...
(cid:1260)ng d(cid:1257)ng trong cây tr(cid:1239)ng
- Vector t(cid:1189)o dòng (cid:1251) (cid:87)(cid:1219) bào th(cid:1269)c v(cid:1201)t
(cid:16) (cid:1260)ng d(cid:1257)ng trong công ngh(cid:1227) sinh h(cid:1233)c th(cid:1269)c v(cid:1201)t
(cid:1260)ng d(cid:1257)ng trên v(cid:1201)t nuôi và y h(cid:1233)c
(cid:16) (cid:264)(cid:1245)ng v(cid:1201)t chuy(cid:1223)n gen
- Di truy(cid:1221)n h(cid:1233)c ng(cid:1133)(cid:1249)i
Các nguyên t(cid:1203)c c(cid:259)n b(cid:1191)n c(cid:1259)a (cid:78)(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n (1)
- Hóa h(cid:1233)c DNA: qui trình ly trích, gi(cid:1191)i trình t(cid:1269), t(cid:1241)ng h(cid:1255)p DNA - Enzyme h(cid:1233)c DNA: enzyme c(cid:1203)t gi(cid:1247)i h(cid:1189)n, ligase, DNA
polymerase
- Sao chép DNA: c(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép DNA, sao chép (cid:255)(cid:1245)c l(cid:1201)p c(cid:1259)a các vector - Plasmid và giao n(cid:1189)p: plasmid, c(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép, chuy(cid:1223)n gen (cid:69)(cid:1205)ng plasmid - Phage ôn hòa: (cid:70)(cid:1131) ch(cid:1219) sao chép, sát nh(cid:1201)p c(cid:1259)a phage ôn hòa, (cid:70)(cid:1131) ch(cid:1219) (cid:87)(cid:1191)i n(cid:1189)p
- Bi(cid:1219)n n(cid:1189)p: các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp chuy(cid:1223)n DNA tr(cid:1195)n vào t(cid:1219) bào - Hóa h(cid:1233)c và enzyme h(cid:1233)c RNA: ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp thao tác v(cid:1247)i
mRNA, c(cid:1193)u trúc, c(cid:1131) ch(cid:1219) ch(cid:1219) bi(cid:1219)n mRNA
Các nguyên t(cid:1203)c c(cid:259)n b(cid:1191)n c(cid:1259)a (cid:78)(cid:1275) thu(cid:1201)t di truy(cid:1221)n (2)
- Sao chép ng(cid:1133)(cid:1255)c: RTase, t(cid:1241)ng h(cid:1255)p DNA t(cid:1263) mRNA
- Phiên mã: các nhân t(cid:1237) tham gia (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa s(cid:1269) phiên mã,
promoter và c(cid:1131) ch(cid:1219) (cid:255)(cid:76)(cid:1221)u hòa operon
- (cid:39)(cid:1231)ch mã: các b(cid:1133)(cid:1247)c d(cid:1231)ch mã, s(cid:1269) (cid:74)(cid:1203)n ribosome lên mRNA,
vai trò c(cid:1259)a mã kh(cid:1251)(cid:76) (cid:255)(cid:1195)u và ý ngh(cid:429)a c(cid:1259)a khung (cid:255)(cid:1233)(cid:70) (cid:255)úng
- Hóa h(cid:1233)c protein: các ph(cid:1133)(cid:1131)ng pháp ly trích, tinh ch(cid:1219), th(cid:1265)
ho(cid:1189)t tính và gi(cid:1191)i trình t(cid:1269) amino acid
- (cid:54)(cid:1269) ti(cid:1219)t protein và bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau d(cid:1231)ch mã: (cid:70)(cid:1131) ch(cid:1219) ti(cid:1219)t protein,
các bi(cid:1219)(cid:81) (cid:255)(cid:1241)i sau d(cid:1231)ch mã
- (cid:37)(cid:1245) mã di truy(cid:1221)n: (cid:69)(cid:1245) mã di truy(cid:1221)n, tính toàn n(cid:259)ng, mã ngo(cid:1189)i l(cid:1227)
