3/6/2016
E. coli: Đối tượng nghiên cứu
Bộ máy di truyền của E.coli ADN xoắn kép, một vòng kín, không liên kết protein Không có màng nhân
DI TRUYỀN VI KHUẨN
GV: Nguyễn Thị Ngọc Yến
NST chứa 4000 gen NST cuộn xoắn (tỉ lệ 1/500) khá chính xác để các gen nằm dọc phân tử được biểu hiện liên tục và để trong quá trình sao chép, 2 phân tử ADN con tách ra không bị rối
Sao chép ADN ở E. coli
Tb E. coli sao chép trực phân
Sao chép theta* (1) Tế bào có ADN đang SC bắt đầu từ điểm Ori, đi theo hai chiều sao chép 1 phần ADN vòng đang SC thấy dạng ADN “con mắt” (θ) Các ADN SC được gắn vào màng TB, bảo đảm cho chúng tách nhau ra trong phân bào Sao chép lăn vòng* (2) Sao chép xong, tb kéo ra: 2 điểm gắn dài ADN vào màng được tách xa nhau về 2 cực Xảy ra trong tiếp hợp 1 mạch ADN bị cắt và mở vòng, làm khuôn tổng hợp sợi (3) GĐ cuối phân bào ADN bổ sung Sợi nguyên ADN quay được 360o làm khuôn để tổng (4) Hai tế bào con hợp tiếp sợi bổ sung
Sự tái tổ hợp và truyền tính trạng
SV nhân nguyên thủy: sinh sản cận hữu tính
Đặc điểm VK: đơn bội, ADN trần
TIẾP HỢP
1
Đôi khi, VK truyền thông tin 1 chiều từ tb cho sang tb nhận. Thể cho chỉ chuyển 1 đoạn gen sang thể nhận nên tb nhận lưỡng bội một phần (hợp tử từng phần), phần còn lại đơn bội Tái tổ hợp thực chất là lai phân tử 3 kiểu tái tổ hợp: tiếp hợp, biến nạp và tải nạp
3/6/2016
Yếu tố F (plasmid)
*
ADN xoắn kép, mạch vòng, nằm ngoài NST, có khả năng sao chép độc lập (replicon)* Là episome chứa 2-30 gen và làm cho VK có khả năng tiếp hợp (lực tiếp hợp). Đây cũng là yt giới tính ở VK:
F-
F+
Các loại tế bào F+, F-, Hfr
Yt F có thể tách khỏi hệ gen: Hfr F+
Yt F tách ra mang theo 1 đoạn NST: Hfr F’
• Giới “đực” (F+): giới mang yếu tố F, có khả năng truyền ADN, có pili trên bề mặt tế bào • Giới “cái” (F-): nhận ADN, không có pili • Yếu tố F có thể tích hợp vào hệ gen VK, sao chép với bộ gen VK: Hfr (High frequency of recombination – Có khả năng truyền đoạn gen với tần số cao)
F+
Hfr
Tiếp hợp
F+ x F-
*
Chuyển yếu tố F qua cầu pili 2 tế bào F+ • Thí nghiệm hiện tượng tiếp hợp* • Sự truyền ADN từ tb này sang tb khác qua tiếp xúc 2 tb • Trong tiếp hợp, ADN sao chép theo kiểu lăn vòng • Các kiểu tiếp hợp F- x F- Không tái tổ hợp F+ x F- F- thành F+ F+ x F+ Tái tổ hợp với tần số rất thấp Hfr x F- Truyền hệ gen, ko truyền yếu tố F F’ x F- Giống như F+ x F- (cho ra 2 F’)
F’ x F-
Hfr x F-
Chuyển 1 đoạn ADN từ Hfr sang F- với tần suất cao, mà không
hoặc rất ít khi truyền yt F Hfr và F- mang gen TB cho
Hfr
Hfr
*
Hfr
Hfr
2
3/6/2016
Thí nghiệm biến nạp
Thí nghiệm Federick Griffith, 1928
BIẾN NẠP
Vậy, VK dạng S không thể tự sống lại được sau khi bị đun chết, nhưng tb chết đã truyền tính trạng gây bệnh cho tb R. Đây là biến nạp
Biến nạp
Cơ chế biến nạp
1.Thâmnhậpcủa ADN: 1 đoạn ADN mạch kép TB cho, Biến đổi tính trạng của VK do ADN hòa tan xâm nhập sau khi đi qua màng TB nhận thì sẽ bị enzym cắt, còn Điều kiện biến nạp: lại 1 mạch đơn ADN biến nạp: 10 – 20 gen 2. Bắt cặp: ADN của TB nhận R sẽ biến tính tách rời 2 TB nhận: có khả năng dung nạp và bề mặt TB có thụ mạch ở 1 đoạn để bắt cặp với đoạn ADN đơn của TB thể tiếp nhận chọn lọc các đoạn ADN có phân tử tương cho ứng 3.Saochép: Sau khi tạo đoạn lai R-S, phân tử ADN sao chép tạo ra hai sợi: 1 sợi kép R-R và 1 sợi kép khác có mang đoạn ADN tế bào cho S-S
TẢI NẠP
1. Thâm nhập
3. Sao chép
2. Bắt cặp
*
3
3/6/2016
Thực khuẩn thể
Chu trình tiêu giải*
= phage, virus ký sinh VK Do phage độc làm chết tế bào chủ Sinh sản theo 2 cơ chế Phage gắn lên mặt ngoài TB E.coli, tạo lổ thủng xuyên Chu trình tiêu giải màng và bơm ADN vào TB Chu trình tiêu giải tiềm ẩn Cắt ADN của tế bào chủ, bộ gen virus kiểm soát phiên mã, dịch mã protein phage virion Lysozym phá vỡ màng TB phóng thích virion
Chu trình tiêu giải tiềm ẩn*
Tải nạp
Do phage ôn hòa (không làm chết các TB chủ) Chuyển ADN từ tb cho sang tb nhận nhờ phage ôn hòa. Phage này có 2 khả năng sinh sản: CT tiêu giải và CT Phage chuyển 1 đoạn nhỏ ADN tb cho, ko phải cả bộ gen tiêu giải tiềm ẩn Tải nạp không đặc hiệu (tải nạp chung) Phage gắn vào bề mặt E.coli,bơm ADN vào • Do phage độc (kiểu P1) thực hiện theo CT tiêu giải ADN của phage gắn vào NST VK prophage, sao chép • Truyền bất kì đoạn ADN nào của tb cho, thường chỉ cùng ADN VK truyền 1 gen (1-2% bộ gen VK) Prophage có thể tách khỏi ADN • Do sự gói nhầm ADN TB chủ khi phage trưởng thành (ngẫu nhiên, phóng xạ, hóa chất) Tải nạp đặc hiệu (tải nạp hạn chế) VK rồi bắt đầu CT tiêu giải CT tiêu giải tiềm ẩn. Chỉ những gen được chuyển nằm sát chỗ prophage gắn vào mới được tải nạp. Vk tái tổ hợp có thể lưỡng bội 1 phần
Hết! HẾT!
4
