SỰ NHÂN ĐÔI CỦA DNA
(DNA REPLICATION)
ThS. Nguyễn Kim Thạch
BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử
Trƣờng ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch
E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn
1
SƠ ĐỒ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN
2
3
RNA
PROTEIN
DNA
1
DNA
1. NHÂN ĐÔI CỦA DNA (REPLICATION_DNA SYNTHESIS)
2. SAO MÃ (TRANSCRIPTION_RNA SYNTHESIS)
3. DỊCH MÃ (TRANSLATION_PROTEIN SYNTHESIS)
CÁC BASE (PURINE VÀ PYRIMIDINE)
Nucleoside
[structure of deoxyadenosine]
Nucleotide
DANH PHÁP
Base
Nucleoside
+deoxyribose
Nucleotide
+phosphate
Purines
adenine
guanine
hypoxanthine
adenosine
guanosine
inosine
Pyrimidines
thymine
cytosine
uracil
thymidine
cytidine
+ribose
uridine
ii). Structure of the
DNA double helix
Cấu trúc chuỗi
polynucleotide của DNA
5’
3’
• polynucleotide chain
• 3’,5’-phosphodiester bond
A-T base pair
Liên kết Hydro giữa các base
G-C base pair
Chargaff’s rule: The content of A equals the content of T,
and the content of G equals the content of C
in double-stranded DNA from any species
Mạch đôi của DNA
5’
3’
Rãnh chính
Rãnh phụ
“B” DNA
3’
5’
3’
5’
DNA LÀ
CỐT LÕI
CỦA NST
DNA LÀ CỐT
LÕI CỦA NST
Beads on
a string
Cấu trúc của chromatin
1kb : 55 nm
Sợi 30 nm
1kb : 17 nm
2 vòng DNA quấn quanh khối
cầu histone
Lõi gồm 8 phân tử histone quấn quanh bởi DNA
N-TERMINAL TAIL ACCESSIBLE
CẤU TRÖC NUCLEOSOME
Histone octamer = (H2A-H2B)2 + (H3/H4)2
VAI TRÕ CỦA HISTONE
Acetyl hóa
Methyl hóa
Phosphoryl hóa
Ubiquitin hóa
ADP-ribosyl hóa
…
NHÂN ĐÔI
DNA
HISTONE
SAO MÃ
SỬA LỖI
SỰ NHÂN ĐÔI NST VÀ DNA DIỄN RA Ở PHA S
Phân bào
Tăng trưởng nhanh và
chuẩn bị quá trình
nhân đôi DNA.
G0
tăng trưởng và
chuẩn bị phân chia
tế bào.
Các tế bào bão hòa
DNA nhân đôi và tổng
hợp histone
Sự nhân đôi của DNA và cấu trúc NST ở
phase S của vòng đời TB.
Sự nhân đôi sợi DNA (mỗi ~150 kb)
5’
3’
3’
5’
Sự nhân đôi đồng thời
Quả bóng nhân đôi
Hình thành các quả bóng nhân đôi
5’
3’
3’
5’
2 mạch con DNA được sinh ra
5’
3’
3’
5’
Sự nhân đôi DNA mạch gốc của NST
SỰ NHÂN
ĐÔI BẮT
ĐẦU BẰNG
VIỆC XÁC
ĐỊNH ORI
SSB DUY TRÌ SỰ TÁCH ĐÔI
CỦA ĐOẠN DNA
SỰ NHÂN ĐÔI DIỄN RA
TẠI NGÃ BA NHÂN ĐÔI
•PRIMASE
•POLYMERASE
•HELICASE
PHỨC HỢP PROTEIN TẠI NGÃ BA NHÂN ĐÔI
DNA POLYMERASE III
SSB
PROTEINS
OKAZAKI FRAGMENT
DNA LIGASE
HELICASE
PRIMASE
DNA POLYMERASE I
Topoisomerase giữ 2 mạch DNA tách rời trong quá trình tháo xoắn bởi
helicase.
SSB cố định 2 mạch đơn DNA trạng thái tách rời và giúp báo hiệu
polymerase trượt nhân bản từ mạch khuôn.
DNA TEMPLATE
RNA
PRIMER
GROWING DNA
POLYMER
ENTERING dTTP
SỰ NHÂN ĐÔI DNA CẦN RẤT NHIỀU
ENZYME KHÁC NHAU
PRIMASE
HELICASE
DNA
POLYMERASE
SỰ NHÂN ĐÔI
DNA
DNA LIGASE
RIBONUCLEASE H
TOPOISOMERASE
QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DIỄN RA TẠI
NHIỀU VỊ TRÍ & THEO 2 HƢỚNG
Các câu hỏi trắc nghiệm lƣợng giá
Câu 1: Base nitơ trong thành phần acid nucleic dẫn
xuất từ nhân
A. Purin, Pyridin
B. Purin, Pyrol
C. Pyrimidin, Purin
E. Pyridin, Indol
D. Pyrimidin, Imidazol
Câu 2: Ở điều kiện sinh lý, DNA trong nhiễm sắc thể có
đặc điểm
A. Có cấu trúc phụ thuộc các pha trong chu kỳ tế bào
B. Có những chỗ xoắn cuộn chặt phân bố không đều
C. Quấn quanh các phức hợp protein histone
D. Khó tương tác với các phức hợp protein giữ nhiệm vụ
sao mã
E. Không thể phân biệt được với DNA trong ty thể
Câu 3: Liên quan đến tổng hợp DNA, câu nào
sau đây ĐÖNG
A. DNA nhân đôi theo cơ chế bán bảo tồn
B. Quá trình tổng hợp DNA xảy ra theo chiều 3’-5’
C. DNA polymerase giúp nhận biết điểm khởi đầu
D. DNA gyrase giúp DNA mở xoắn dễ dàng
E. Tất cả các câu trên đều đúng.
Câu 4: Quá trình nhân đôi DNA bắt đầu
bằng hiện tƣợng.
A. Tạo đoạn mồi
B. Tách chuỗi DNA đôi thành chuỗi đơn
C. Tháo xoắn chuỗi DNA
D. Nhận diện các vị trí Ori
E. Các câu trên đều sai
Câu 5: Trong quá trình nhân đôi DNA, ngã ba
nhân đôi là nơi xảy ra các quá trình sau, trừ.
A. Các protein SSB gắn kết với DNA
B. Helicase tháo xoắn mạnh mẽ
C. Primase tổng hợp đoạn mồi
D. Polymerase gắn các nucleotide tự do vào đoạn DNA
đang được tổng hợp
E. Ligase liên tục nối các đoạn okazaki
SAO MÃ RNA
(RNA TRANSCRIPTION)
ThS. Nguyễn Kim Thạch
BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử
Trƣờng ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch
E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn
32
TẾ BÀO EUKARYOTE CÓ 4 LOẠI RNA CHÍNH
rRNA
28S, 18S, 5.8S, 5S
rất bền
80%
mRNA
105 loại
độ bền thay đổi
2-5%
tRNA
60 loại
rất bền
15%
snRNA
30 loại
rất bền
1%
siRNA
miRNA
RNA ĐƢỢC TỔNG HỢP DỰA
TRÊN 1 MẠCH ĐƠN DNA
Control elements in a eukaryotic promoter
SIMPLE MODEL TO EXPLAIN THE ROLE OF DIFFERENT REGIONS
IN ACTIVATION OF TRANSCRIPTION
QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP RNA GỒM 4 BƢỚC
GẮN KẾT VÀO KHUÔN MẪU
KHỞI ĐẦU CHUỖI
KÉO DÀI CHUỖI
KẾT THÚC CHUỖI & GIẢI
PHÓNG KHUÔN MẪU
GẮN KẾT VÀO KHUÔN MẪU
PHỨC HỢP RNA POLYMERASE XÖC TÁC
PHẢN ỨNG KÉO DÀI CHUỖI RNA
SỰ TỔNG HỢP
RNA DƢỚI
KÍNH HIỂN VI
ĐIỆN TỬ
(6000X)
KHỞI ĐẦU CHUỖI
Sự khởi đầu sao mã rRNA bởi RNA-polymerase I
TFI gắn vào các
yếu tố khởi đầu
và
Phức hợp khởi đầu
Sự khởi đầu sao mã mRNA bởi RNA-polymerase II
Phức hợp
khởi đầu
Sự khởi đầu sao mã tRNA, 5S-rRNA
bởi RNA-polymerase III
KÉO DÀI CHUỖI
Transcription elongation
KẾT THÖC CHUỖI &
GIẢI PHÓNG KHUÔN MẪU
QUÁ TRÌNH TRƯỞNG THÀNH CỦA mRNA
Các câu hỏi trắc nghiệm lƣợng giá
Câu 1: Nhận định nào sau đây SAI đối với vai trò sinh
học của RNA?
A. Không tham gia vào điều hòa biểu hiện gen.
B. Là vật chất di truyền của một số loài
C. Bản thân có hoạt tính enzyme
E. Là cầu nối tạo phức hợp giữa protein và các RNA khác.
D. Quan trọng trong quá trình nhân đôi DNA
Câu 2: Chọn câu ĐÖNG
A. Quá trình tổng hợp RNA cần có đoạn mồi.
B. Quá trình tổng hợp DNA không cần có đoạn mồi.
C. RNA polymerase gắn vào sợi DNA khuôn mẫu
D. A và B đúng
E. A, B và C đúng.
Câu 3: Phân tử mRNA ở ngƣời có các đặc điểm sau, trừ
A. Là một phân tử có hướng.
B. Có thể bắt cặp được với một chuỗi đơn DNA.
C. Chỉ mang thông tin mã hóa ra protein
D. Quá trình biến đổi các base sau sao mã ít xảy ra
E. Sẵn sàng để giải mã sau khi được tổng hợp.
Câu 4: DNA sợi khuôn đƣợc sao mã nhờ RNA
A. dsRNA
B. mRNA
polymerase II để tạo
C. tRNA
D. snRNA
E. rRNA
Câu 5: Sự đa dạng của các phân tử mRNA đƣợc sao mã
từ một gen là kết quả của quá trình
A. Loại bỏ intron và ghép nối exon (splicing)
B. Tác động của nhiều yếu tố sao mã khác nhau trong mỗi
tế bào
C. Điều hòa bởi các đoạn enhancer
D. Tương tác giữa bộ máy sao mã nền và promoter
E. Tháo xoắn nhiều hay ít của các protein điều hòa cấu trúc
DNA.