3/11/2017
ĐẠI CƢƠNG • Vi khuẩn là tế bào nhân nguyên thủy
• Nhiễm sắc thể
• Số lƣợng: 1
DI TRUYỀN VI KHUẨN
• DNA xoắn kép, vòng
• Không có protein
• Tồn tại trong tế bào chất
• Plasmid
SAO CHÉP ADN Ở E.coli
- Do John Cairns tìm ra
- Sao chép bắt đầu tại điểm Ori
- Theo 2 hƣớng (chủ yếu)
1. Kiểu Theta (Cairns)
SAO CHÉP ADN Ở E.COLI
hoặc 1 hƣớng
1. Kiểu Theta (Cairns)
2. Kiểu lăn vòng (Rolling circle)
SAO CHÉP ADN Ở E.coli
SAO CHÉP ADN Ở E.Coli
- Một mạch đơn bị cắt và trở thành khuôn để tổng
5’
2. Kiểu lăn vòng 2. Kiểu lăn vòng
3’
ADN mẹ
5’
3’
3’
- Sau đó, sợi gốc còn lại sẽ làm khuôn để tổng
5’
hợp sợi ADN bổ sung
Đóng vòng
ADN con
hợp sợi bổ sung
1
3/11/2017
SAO CHÉP ADN Ở E.Coli
2. Kiểu lăn vòng
HÌNH THỨC SINH SẢN
1. Vô tính
2. Cận hữu tính
SINH SẢN VÔ TÍNH
SINH SẢN CẬN HỮU TÍNH
• Sinh sản trực phân – “Ngắt đôi”
• Truyền thông tin một chiều từ tế bào cho sang tế
• DNA gắn với màng sinh chất ADN sao chép
• Các hình thức truyền DNA
• Tiếp hợp
• Biến nạp
• Tải nạp
SINH SẢN
bào nhận và tạo hợp tử từng phần Hình thành màng phân cách 2 tế bào con
DI TRUYỀN VI KHUÂN
1. Tiếp hợp
2. Biến nạp
3. Tải nạp
2
3/11/2017
TIẾP HỢP Khái niệm
TIẾP HỢP Yếu tố F (Plasmid)
• Là sự truyền ADN từ tế bào này sang tế bào
• Đoạn ADN này đƣợc gọi là yếu tố F
- ADN vòng, xoắn kép, nhỏ khác qua sự tiếp xúc giữa 2 tế bào - Nằm tự do ngoài NST Sao chép độc lập - Di chuyển từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác
TIẾP HỢP
Plasmid F
NST
Pili
Quá trình tiếp hợp F(+) và F(-)
TIẾP HỢP Yếu tố F (Plasmid)
Tạo ống tiếp hợp
Plasmid F sao chép lăn vòng, sợi mới xâm nhập tế bào nhận
Kết thúc
TIẾP HỢP
- Tế bào cho ADN = giới “đực” (F+) - Tế bào nhận ADN = giới “cái” (F-)
TIẾP HỢP Tế bào Hfr
NST
Plasmid F
- Yếu tố F gắn với hệ gen vi khuẩn - Tiếp hợp: truyền hệ gen không chứa hoặc chứa một phần yếu tố F
3
3/11/2017
TIẾP HỢP NST Yếu tố F
Quá trình tiếp hợp Hfr và F(-)
TIẾP HỢP Tế bào F’
F(-)
Tạo ống tiếp hợp
- Hfr F(+) nhƣng hạt F mang theo một đoạn
Hfr
Truyền gen nhiễm sắc
thể
không chứa hoặc chứa một
phần yếu tố F
Tế bào nhận tích hợp gen
nhận vào nhiễm sắc thể
nhiễm sắc thể - Tiếp hợp: giống F(+) thông thƣờng
Hfr
F(-) tái tổ hợp
TIẾP HỢP
TIẾP HỢP
Kết thúc
Tạo ống tiếp hợp
Yếu tố F mang một phần NST lăn chép sao vòng, sợi mới xâm nhập tế bào nhận
TIẾP HỢP
Quá trình tiếp hợp F’ và F(-)
TIẾP HỢP Các trường hợp tái tổ hợp
F(+) x F(-)
- F(-) x F(-) Không tái tổ hợp - F(+) x F(-) 2 F(+) - F(+) x F(+) Tái tổ hợp
Hfr x F(-)
- Hfr x F(-) Hfr + F(-) tái tổ hợp - F’ x F(-) 2 F’ - F’ x F’ Tái tổ hợp
F’ x F(-)
F’ cell
F’ cell
F’ cell
4
3/11/2017
TIẾP HỢP
TIẾP HỢP Mối liên hệ giữa F+, F- và Hfr
BIẾN NẠP
BIẾN NẠP
- F(+) Hfr và ngƣợc lại - F’ Hfr và ngƣợc lại - F(-) F(+) hoặc Hfr
- Kích thƣớc bằng 1/500 – 1/200 hệ gen
- Đƣợc phóng thích từ tế bào vi khuẩn bị hủy (tế bào cho S)
BIẾN NẠP
Khái niệm - ADN có khả năng biến nạp - Là sự biến đổi tính trạng của vi khuẩn dƣới ảnh hƣởng của ADN hòa tan xâm nhập - Tế bào nhận (R) phải có khả năng dung nạp (khả năng nhận ADN từ môi trƣờng) - Tế bào R có thể nhận 10 – 20 đoạn ADN
BIẾN NẠP Quá trình biến nạp
Tế bào S
Tế bào R
NST tế bào vi khuẩn
Quá trình biến nạp Gồm 3 giai đoạn 1. Thâm nhập của ADN: Sợi kép ADN từ tế bào S sang tế bào R cắt bỏ 1 mạch sợi đơn 2. Bắt cặp: Tháo xoắn 1 đoạn Nối sợi đơn ADN (S) vào ADN của tế bào R 3. Sao chép: Tổng hợp sợi bổ sung cho sợi đơn vừa bắt cặp
5
3/11/2017
Tế bào R
BIẾN NẠP
BIẾN NẠP Quá trình biến nạp
NST
ADN hòa tan
Tiếp nhận ADN hòa tan
Đoạn ADN không phù hợp
Tích hợp ADN vào NST tế bào nhận
TẢI NẠP
TẢI NẠP
Quá trình biến nạp
TẢI NẠP
Khái niệm Khái niệm - Là hiện tƣợng chuyển ADN từ tế bào cho sang tế - Quá trình sinh sản của thực khuẩn thể trong tế bào nhận nhờ thực khuẩn thể (phage) bào gồm 2 cơ chế - Gồm + Chu trình tiêu giải + Tải nạp không đặc hiệu + Chu trình tiêu giải tiềm ẩn + Tải nạp đặc hiệu
TẢI NẠP Chu trình tiêu giải
Chu trình tiêu giải
1. Thể thực khuẩn bám lên tế bào, tạo lỗ thủng và bơm
ADN vào trong phiên mã, dịch mã tạo enzym
2. Enzym phá hủy ADN tế bào chủ nucleotide
3. Bộ gen phage kiểm soát tế bào và sao chép
4. Phiên mã, dịch mã xảy ra protein để đóng gói hệ gen
phage đƣợc chép phage hoàn chỉnh
5. Lysozym phá vỡ tế bào và giải phóng các phage mới
6
3/11/2017
TẢI NẠP
TẢI NẠP
Chu trình tiêu giải tiềm ẩn
1. Thể thực khuẩn bám lên tế bào, tạo lỗ thủng và bơm ADN
vào trong
2. Bộ gen phage gắn với NST vi khuẩn prophage
3. Vi khuẩn tiến hành sao chép ADN và sinh sản tạo ra các tế
bào mang prophage
4. Prophage có thể tách khỏi NST vi khuẩn và chu trình tiêu
giải bắt đầu
TẢI NẠP
TẢI NẠP
Chu trình tiêu giải - Phage sinh sản theo chu trình tiêu giải là các phage độc - Giữa tế bào vi khuẩn và phage kí sinh có sự đồng tiến hóa
TẢI NẠP
TẢI NẠP
Tải nạp không đặc hiệu - Còn gọi là tải nạp chung Tiêu giải - Phage độc - Chu trình tiêu giải - Tải nạp có đƣợc do sự gói nhầm ADN của tế bào chủ khi phage trƣởng thành - Bất kì gen nào của vi khuẩn cũng đều đƣợc tải Tiêu giải tiềm ẩn nạp
Tải nạp không đặc hiệu Tải nạp không đặc hiệu
7
3/11/2017
TẢI NẠP
YẾU TỐ DI TRUYỀN VẬN ĐỘNG Đoạn chèn
TỔNG KẾT
Tải nạp đặc hiệu - Đặc điểm: tạo ra các bản sao và chèn vào vị trí - Còn gọi là tải nạp hạn chế bất kì trên phân tử DNA Sự liên tục của gen - Phage ôn hòa bị gián đoạn - Chu trình tiêu giải tiềm ẩn - Có 600 – 6000 cặp base - Chỉ truyền những đoạn ADN nhất định, thƣờng là các gen nằm sát chỗ prophage gắn vào
YẾU TỐ DI TRUYỀN VẬN ĐỘNG Gen nhảy
- Khi 2 đoạn chèn xâm nhập vào 1 đoạn DNA thì đoạn DNA có thể di chuyển Gen nhảy Biến nạp - Gen nhảy có thể phát hiện qua kiểu hình
Tiếp hợp
Tải nạp
