3/6/2016
1
DI TRUYỀN VI KHUẨN
GV: Nguyễn Thị Ngọc Yến
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
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
Tb
E. coli
sao chép trực phân
(1) Tế bào có ADN đang
sao chép 1 phần
(2) Sao chép xong, tb kéo
dài ra: 2 điểm gắn
ADN vào màng được
tách xa nhau về 2cực
(3) GĐ cuối phân bào
(4) Hai tế bào con
Sao chép ADN ở
E. coli
Sao chép theta*
SC bắt đầu từ điểm Ori, đi theo hai chiều
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*
Xảy ra trong tiếp hợp
1mạch ADN bị cắt và mở vòng, làm khuôn tổng hợp sợi
ADN bổ sung
Sợi nguyên ADN quay được 360olàm khuôn để tổng
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
Đôi khi, VK truyền thông tin 1 chiều từ tb cho sang
tb nhận.Thể cho chỉ chuyển 1đoạn 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
3kiểu tái tổ hợp:tiếp hợp, biến nạp và tải nạp
TIẾP HỢP
3/6/2016
2
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 ởVK:
•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 Fcó 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+ F-
F+ Hfr
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’
*
Tiếp hợp
•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+ xF+ 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 2F’)
F+x F-
Chuyển yếu tố F qua cầu pili 2 tế bào F+
*
Hfr x F-
Hfr Hfr
Hfr Hfr
Chuyển 1đoạn ADN từ Hfr sang F- với tần suất cao, mà không
hoặc rất ít khi truyền yt FHfr và F- mang gen TB cho
*
F’ x F-
3/6/2016
3
BIẾN NẠP
Thí nghiệm 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
Thí nghiệm Federick Griffith, 1928
Biến nạp
Biến đổi tính trạng của VK do ADN hòa tan xâm nhập
Điều kiện biến nạp:
ADN biến nạp:10 –20 gen
TB nhận:có khả năng dung nạp và bề mặt TB có thụ
thể tiếp nhận chọn lọc các đoạn ADN có phân tử tương
ứng
Cơ chế biến nạp
1. Thâm nhập của ADN:
1đoạn ADN mạch kép TB cho,
sau khi đi qua màng TB nhận thì sẽ bị enzym cắt, còn
lại 1mạch đơn
2. Bắt cặp
:ADN của TB nhận Rsẽ biến tính tách rời 2
mạch ở 1đoạn để bắt cặp với đoạn ADN đơn của TB
cho
3. Sao chép
:Sau khi tạo đoạn lai R-S, phân tử ADN sao
chép tạo ra hai sợi: 1 sợi kép R-R và 1sợi kép khác có
mang đoạn ADN tế bào cho S-S
2. Bắt cặp 3. Sao chép
1. Thâm nhập
*
TẢI NẠP
3/6/2016
4
Thực khuẩn thể
= phage, virus ký sinh VK
Sinh sản theo 2 cơ chế
Chu trình tiêu giải
Chu trình tiêu giải tiềm ẩn
Chu trình tiêu giải*
Do phage độc làm chết tế bào chủ
Phage gắn lên mặt ngoài TB
E. coli
,tạo lổ thủng xuyên
màng và bơm ADN vào TB
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*
Do phage ôn hòa (không làm chết các TB chủ)
Phage này có 2 khả năng sinh sản: CT tiêu giải và CT
tiêu giải tiềm ẩn
Phage gắn vào bề mặt
E. coli,
bơm ADN vào
ADN của phage gắn vào NST VK prophage, sao chép
cùng ADN VK
Prophage có thể tách khỏi ADN
(ngẫu nhiên, phóng xạ, hóa chất)
VK rồi bắt đầu CT tiêu giải
Tải nạp
Chuyển ADN từ tb cho sang tb nhận nhờ phage ôn hòa.
Phage chuyển 1đoạn nhỏ ADN tb cho, ko phải cả bộ gen
Tải nạp không đặc hiệu (tải nạp chung)
•Do phage độc (kiểu P1) thực hiện theo CT tiêu giải
•Truyền bất kì đoạn ADN nào của tb cho, thường chỉ
truyền 1 gen (1-2% bộ gen VK)
•Do sự gói nhầm ADN TB chủ khi phage trưởng thành
Tải nạp đặc hiệu (tải nạp hạn chế)
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 1phần
Hết!
HẾT!