Bài giảng Vi sinh vật: Di truyền vi khuẩn - Nguyễn Thị Ngọc Yến

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