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

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.