Bảng tóm tắt lý thuyết môn Sinh học phân tử

lOMoARcPSD| 36667950
TÓM TẮT 3 QUÁ TRÌNH CƠ BẢN
NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG DNA
(deoxyribonucleotide RNA (ribonucleotide acid)là đại phân tử sinh
acid) là một đại phân tử sinh học được cấu tạo từ các ribonucleotide, dạng
học được cấu tạo từ các đơn sợi đơn (có thể cuộn lại hay không tùy loại
phân là nucleotide, có dạng sợi RNA)
đôi và xóa lại (xoắn kép).
Một ribonucleotide bao gồm 3 phần: 1 phân
Nucleotide gồm 3 phần: 1 phân tử đường 5 carbon (đường pentose) là ribose, 1
tử đường 5 carbon (đường CẤU pentose) là gốc phosphate, 1 base nitơ trong số 4 loại base deoxyribose, 1 gốc (A,U,G,C)
TRÚC phosphate. 1 base nitơ trong số 4 loại Ở RNA thì nu loại U thay cho nu loại T RNA base (A,T,G,C).
là sợi đơn, chỉ có 1 mạch. Liên kết giữa các
ribonu là liên kết CỘNG HÓA TRỊ: LIÊN KẾT
PHOSPHODIESTER (giữa gốc đường và
DNA là sợi đôi, xoán kép: Trên phosphate) theo chiều 5’P – 3’OH.
2 mạch, liên kết hình thành là
liên kết Hidro. Trên 1 mạch là liên kết CỘNG HÓA
Có 3 loại RNA là RNA vận chuyển (tRNA), TRỊ: LIÊN
KẾT RNA thông tin (mRNA), RNA ribosome
PHOSPHODIESTER (giữa gốc (rRNA)
đường và phosphate) theo chiều Cấu tạo từ các đơn phân là các amino acid, 5’P – 3’OH.
các aa liên kết với nhau bằng liên kết peptide.
2 sợi DNA đọc ngược chiều nhau 1 lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG
DNA NST ở vi khuẩn dạng
Có 3 loại: tRNA, mRNA và rRNA.
Các aa liên kết với nhau bằng liên kết ĐẠI vòng, trần.
Mạch RNA ban đầu được phiên mã từ DNA là peptide. Ban đầu các aa được hoạt hóa để
CƯƠN Vi khuẩn còn có dạng DNA
mạch thẳng dài, sau đó mạch này được cắt
gắn với tRNA tạo thành liên kết ester trước. G
trần, vòng nhưng có kích thước ngắn hay biến đổi mới thành các RNA trưởng nhỏ hơn NST (khoảng 8% thành NST) là Plasmid.
( Xem thêm về plasmid )
DNA ở vi khuẩn là liên tục (không có cá c đoạn xen vào )
Lưu ý sự khác biệt của mRNA ở nhân sơ và
Không có sự cắt bỏ các đoạn
nhân thật và quá trình chuyển hóa của
DNA trong quá trình tạo ra
mRNA ( gắn đầu GTP và đuôi polyA, cắt các RNA.
intron và nối các exon )
DNA của nhân thật có dạng
Lưu ý các phân tử tRNA
thẳng (nhưng xoắn bện lại rất
phức tạp) kết hợp với các
protein loại Histone.
DNA NST của nhân thận
được xem là gián đoạn (không
liên tục) vì nó có các đoạn lOMoARcPSD| 36667950
NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG
Exon (trình tự mã hóa) xen kẽ
HỢP Ribonucleotide và nucleotide tự do. thúc: Có thể cần protein Rho (có 6 tiểu
intron (trình tự không mã hóa). Mg2+
là cofactor của DNA đơn vị) hay không cần.
Sẽ cắt bỏ các intron trong quá polymerase.
Giai đoạn chuẩn bị enzym aminoacyl- trình phiên mã tạo RNA
DNA polymerase có 2 chức năng: tARN, amino acid, tRNA. Giai đoạn
tổng hợp (polymerase) và sửa sai dịch mã chính thức: Cần thêm RNA,
CÁC Mở đầu: protein B, gyrase,
(exonuclease) (đọc thêm tài liệu) ribosome, các yếu tổ mở đầu (IF), kéo
THÀNH helicase, protein SSB.
Kết thúc: Tháo xoán âm tách ra hay dài (EF) và kết thúc (RF) PHẦN
Kéo dài: Primase, N – protein,
cắt khía rồi nối lại. THAM
DNA polymerase (chú ý các Mở đầu: RNA polymerase (lưu ý cấu trúc của Lưu ý DNA tạo ra mRNA = NTBS
GIA loại DNA polymerase chuyên nó) và các loại RNA polymerase khác nhau ở mRNA liên kết với tRNA = NTBS
TỔNG biệt ở cả nhân thật và nhân sơ). nhân thật và sơ.
tRNA kết hợp với amino acid = tính đặc hiệu của Enzyme.
Kéo dài: ribonucleotide tự do và RNA
polymerase (Mg2+ và Mn2+ làm cofactor). Kết
QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
Quá trình tổng hợp DNA Quá trình tổng hợp RNA từ DNA gọi là Quá trình tổng hợp protein được gọi KHÁI
gọi là quá trình sao chép. quá trình phiên mã. là quá trình dịch mã.
NIỆM Sợi đôi DNA này tách ra Sợi đôi DNA tách ra, chỉ có 1 sợi DNA mRNA được dùng làm khuôn, mỗi thành 2 mạch đơn,
mỗi được dùng làm khuôn để tổng hợp ra một bộ ba (3 nu) sẽ mã hóa cho 1
NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG
mạch làm khuôn để tổng
đôi. DNA được nhân đôi giúp tế bào có
Kết thúc quá trình này thì sẽ tạo ra hợp ra 1 sợi DNA đơi
đủ vật liệu di truyền để phân thành 2 tế
RNA. RNA được dùng để tổng hợp mới theo Nguyên Tắc Bổ
bào. QUÁ TRÌNH NÀY GIÚP CHO SỰ
nên protein. QUÁ TRÌNH NÀY Sung (nguyên lý bán bảo DI TRUYỀN THÔNG TIN DI GIÚP KIỂM SOÁT TẾ BÀO. tồn).
TRUYỀN TỪ TẾ BÀO NÀY SANG TẾ
amino acid. tRNA (mang aa) đến liên Kết thúc quá trình sao BÀO CON.
kết với bộ ba trên mRNA theo NTBS, chép DNA sẽ được nhân RNA.
nếu khớp thì nó sẽ cho aa gắn vào 2 lOMoARcPSD| 36667950 chuỗi protein bằng cách
Kết thúc quá trình này sẽ tạo ra một
hay làm các enzyme. QUÁ TRÌNH hình thành liên kết
chuỗi polypeptide. Chuỗi này sẽ có
NÀY GIÚP KIỂM SOÁT TẾ BÀO. peptide.
những biến đổi tiếp sau đó để trở thành
phân tử protein tham gia xây dựng tế bào MỞ
Tạo chạc ba sao chép = bong
2.Tháo xoắn DNA bằng gyrase
QUÁ TRÌNH CHUẨN BỊ (ĐỌC ĐẦU
bóng (chỗ phình khởi đầu sao Nhận diện điểm bắt đầu phiên mã là promoter THÊM TÀI LIỆU) chép).
bằng RNA polymerase (có ααββ’ và σ – đọc lại
Vi khuẩn có 1 điểm khởi sự sao chức năng)
chép còn nhân thật có rất nhiều.
1.Nhận diện điểm bắt đầu sao
chép: điểm Ori bằng protein B
Điểm ori: vị trí giàu trình tự A – T (254 cặp base).
BƯỚC MỞ ĐẦU NHỜ SỰ HỖ TRỢ 3 lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG ( topoisomerase )
CỦA CÁC YẾU TỐ MỞ ĐẦU (IF) 3 .Tách mạch bằng enzyme
Helicase (Cofactor là ATP): nó
Lưu ý: Trình tự Shine-Dalgano
tách mạch, cắt đứt các liên kết ĐỌC TÀI LIỆU THÊM Hidro
4 .Giữ hai sợi không chập lại với nhau: protein SSB.
Đọc lại promoter của nhân thật và nhân sơ ( quan trọng ) 4 lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG
RNA polymerase sẽ thực hiện luôn chức
năng tháo xoán , tách mạch, duỗi mạch: làm “chảy” DNA ra
Chỉ có 1 mạch DNA (3’ -5’) được dùng để phiên mã
Trên RNA quá trình phiên mã theo chiều 5’ – 3 ’. KÉO
Tạo mồi (dài khoảng 5 – 10
RNA pol đi theo chiều 3’-5’ t 5 rên DNA, đến vị lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG DÀI
base): DNA polymerase tổng
trí bắt đầu phiên mã thì bắt đầu tổng hợp RNA KÉO DÀI:
hợp DNA cần đầu 3’OH tự do
Khi RNA được khoảng 10 ribonu thì σ tách ra, RIBOSOME bước đi, mỗi bước 1 bộ ba
để gắn các nucleotide tự do vào. khoảng ….ribonu thì RNA tách dần 1 đầu ra
và gắn 1 amino acid vào.
Quá trình tạo mồi do Primase
khỏi DNA. DNA sau đó đóng xoắn lại.
Lưu ý: Cấu trúc của ribosome (enz
yme tạo mồi) + N – protein ARN polymerase đọc trình tự mã hóa trên sợi
( nhận diện vị trí gắn mồi) tạo
khuôn, thêm các ribonucleotid ATP, GTP,
thành phức hợp primosome (có UTP, CTP vào (nguyên tắc bổ sung) và thành khả năng tạo mồi)
lập nối phosphodiester, kéo dài chuỗi ARN.
Mg 2+ và Mn 2+ làm cofactor.
Tổng hợp hai mạch mới:
Hai mạch mẹ tách rời nhau ra, tổng hợp đoạn mồi
Mạch DNA (3’ – 5’) sẽ có
mạch mới theo chiều (5’-3’):
Mạch này là mạch nhanh (sớm, dẫn)
QUY TRÌNH KÉO DÀI: CHU TRÌNH
Mạch DNA (5’-3’) sẽ tổng hợp RIBOSOME
các mạch mới DNA ngắn (đoạn
ĐỌC TÀI LIỆU THÊM
okazaki) sau khi có đoạn mồi.
Mạch này có nhiều đoạn ngắn,
cần nối lại nên ra chậm hơn.
Mạch này là mạch chậm (mạch muộn). 6 lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG Đọc lại:
Vai trò của các yếu tố kéo dài
Lưu ý: Vai trò của các DNA
Vị trí E,P,A của ribosome
polymerase, đặc điểm của Chu trình ribosome
okazaki, và các đặc điểm khác
của nhân thật với nhân sơ.
ĐỌC THÊM TÀI LIỆU KẾT
Tháo xoán âm hay cắt khía
Tạo cấu trúc kẹp tóc trên RNA.
Khi gặp bộ ba kết thúc, Yếu tố kết thúc THÚC một sợi
Sau đó sợi RNA tách ra hay nhờ Rho protein
( RF) xuất hiện gắn vào bộ ba kết thúc ĐỌC THÊM SAO CHÉP đến tách ra DNA ở PHAGE 7 lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG
Đọc lại quá trình kết thúc QUÁ
Biến đổi sau dịch mã ở cả 3 loại RNA TRÌNH
Lưu ý mRNA có quá trình gắn đầu, đuôi và cắt SAU ( intron) và nối (exon ) TỔNG HỢP QUÁ
Phiên mã ngược ở retrovirus TRÌNH
Vật liệu di truyền là ARN, ví dụ: HIV RIÊNG
Tổng hợp ADN từ khuôn mẫu ARN = enzym phiên
mã ngược (reverse transcriptase)
MỒI là một tARN của tế bào chủ, gắn vào đầu 3 ’ của retrovirus
Sau khi chuỗi lai ARN – cADN hình thành,
ARN virus sẽ bị hủy bởi RNaseH.
Mạch ADN đơn này được dùng làm khuôn
tổng hợp chuỗi kép ADN. Chuỗi kép này sẽ
tích hợp vào DNA ký chủ ĐIỀU
Tập trung đủ chất dinh dưỡng + Xem riêng phía dưới.
Xem thêm phần tác động của các kháng HÒA
các chất kích thích sẽ tăng 8
sinh trên slide. lOMoARcPSD| 36667950 NỘI DNA RNA DỊCH MÃ PROTEIN DUNG HOẠT cường tổng hợp DNA. ĐỘNG
Tập trung chưa đủ chất dinh
dưỡng + các chất ức chế sẽ kìm hãm tổng hợp DNA.
BÀI: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN
Gen điều hòa và protein điều hòa.
Operon là gì? Quan trọng chú ý promoter (nơi gắn của RNA polymerase) và operator (nơi gắn của protein điều hòa). 9 lOMoARcPSD| 36667950
Xem thêm về 3 operon trong giáo trình: cơ chế, vai trò các gen. TRONG TẾ BÀO NGOÀI TẾ BÀO
BẬT GEN ĐIỀU HÒA tạo ra Protein hoạt hóa CHẤT CẢM ỨNG: Chất “mở” gen làm tăng
quá trình Phiên mã: ĐIỀU HÒA DƯƠNG
TẮT GEN ĐIỀU HÒA tạo ra Protein ức chế làm CHẤT ỨC CHẾ: Chất “đóng” gen ngừng quá
trình Phiên mã: ĐIỀU HÒA ÂM
SƠ ĐỒ QUAN HỆ TRONG ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN (A: ỨC CHẾ, B: HỖ TRỢ) 10 lOMoARcPSD| 36667950
LACTOSE OPERON [CẢM ỨNG ÂM]
Khi không có lactose:
Gen điều hòa (LacI) tạo ra protein ức chế. Protein này gắn
vào Operator, ngăn không cho RNA polymerase trượt qua
và kết quả là không tạo ra được RNA. Khi có lactose:
Gen điều hòa (LacI) tạo ra protein ức chế.
Đường lactose vào tế bào gắn vào Protein ức chế (protein
này có 2 vị trí liên kết: liên kết với operator và liên kết với
lactose). Khi bị gắn lactose, protein ức chế không gắn vào
Operator được. RNA polymerase bám vào promoter, trượt
qua DNA và kết quả là tạo ra RNA. 11 lOMoARcPSD| 36667950
TRYPTOPHAN OPERON [ỨC CHẾ ÂM] 12 lOMoARcPSD| 36667950 13 lOMoARcPSD| 36667950
ARABINOSE OPERON [CẢM ỨNG DƯƠNG] 14 lOMoARcPSD| 36667950 15 lOMoARcPSD| 36667950
KIỂM SOÁT HẬU DỊCH MÃ ĐỘT BIẾN GEN
1.TÁC ĐỘNG LÊN CÁC NU/BASE NITƠ: Thay thế (cùng nhóm base hay khác nhóm base)/ thêm bớt (làm lệch khung đọc base)
2.TÁC ĐỘNG LÊN CÁC LIÊN KẾT GIỮA CÁC NU: Đứt mạch DNA hay hình thành thêm các liên kết phụ. Chỉ có 2 loại
liên kết chính: photphodiester và LK hidro.
KHÁI NIỆM? TẦN SỐ ĐỘT BIẾN? LOẠI ĐỘT BIẾN (ĐIỂM HAY ĐA ĐIỂM)
PHÂN LOẠI ĐỘT BIẾN 16 lOMoARcPSD| 36667950
ĐỘT BIẾN THAY THẾ NU
ĐỘT BIẾN LỆCH KHUNG 17 lOMoARcPSD| 36667950
ĐỘT BIẾN ĐA ĐIỂM 18 lOMoARcPSD| 36667950
ĐỘT BIẾN TỰ NHIÊN
ĐỘT BIẾN BỞI TÁC NHÂN HÓA HỌC (NGOÀI ĐỘT BIẾN BỞI
( TRONG TẾ BÀ ) O TẾ BÀO) TÁC NHÂN VẬT LÝ (NGOÀI TẾ BÀO) DẠNG HỖ
Các base có khả năng hoán BIẾN
chuyển giữa 2 dạng : Keto (C=O) ↔ enol (C-OH):
Xảy ra với các base purine,
làm các base này bắt cặp sai. T
bắt cặp G và ngược lại
Amino (NH 2 ) ↔ imino (=NH ):
Xảy ra với base pyrimidine,
làm các base này bắt cặp sai. C
bắt cặp A và ngược lại 19 lOMoARcPSD| 36667950 THAY ĐỔI
Phản ứng thủy phân:
CHẤT KHỬ AMIN HAY ALKYL HÓA LÀM BẮT Có các đặc tính CẤU TRÚC
C → U (chỉnh lại bằng loại U) CẶP SAI này, xem tài liệu CỦA BASE Hay 5 methyl cytocin → T
Khử amin: bằng acid nitrơ hay hydroxylamin them hay xem bên (KHỬ AM
INE, ( không chỉnh lại được )
dưới nói về các tia ALKYL HÓA, vật lý OXY HÓA
Gốc oxy trong tế bào ( tia PHÁ HỦY
phóng xạ) bắt cặp sai với A, CÁC BASE)
tạo đảo chuyển G-C → A-T HAY THAY ĐỔI ĐẶC TÍNH BẮT CẶP.
Chất alky hóa như : EMS, MMS, NTG 20 lOMoARcPSD| 36667950
Mất G do nu G bị alkyl hóa LỆCH Chèn mất DNA
TÁC NHÂN CHÈN VÀO DNA KHUNG
Gồm: proflavin, cam acridin, ethidium bromide
Phân tử đa vòng phẳng tương tác và chèn vào DNA 21 lOMoARcPSD| 36667950 THAY ĐỔI
Tác nhân thay đổi cấu trúc ADN LIÊN KẾT
Phân tử lớn, gây liên kết chéo trong và giữa các sợi: GIỮA CÁC
N-acetoxy-2-acetylaminoflourene (NAAAF) Chất hóa NUCLEOTID
học gây đứt sợi ADN: peroxid Hydrocarbon đa vòng: E (ĐỨT LIÊN benzopyren KẾT HAY HÌNH THÀNH LIÊN KẾT PHỤ) 22 lOMoARcPSD| 36667950 lOMoARcPSD| 36667950
CƠ CHẾ CHỐNG LẠI ĐỘT BIẾN: ĐẢO NGHỊCH SAI HỎNG, LOẠI BỎ SAI HỎNG, DUNG NẠP SAI HỎNG lOMoARcPSD| 36667950 lOMoARcPSD| 36667950
HẬU QUẢ CỦA ĐB GEN: ẢNH HƯỞNG ĐẾN KẾT QUẢ BIỂU HIỆN CỦA GEN (TẠO RA SẢN PHẨM/
PROTEIN ĐỘT BIẾN) HAY ẢNH HƯỞNG ĐẾN MỨC ĐỘ BIỂU HIỆN GEN (GEN ĐANG HOẠT ĐỘNG MẠNH
THÀNH YẾU HAY NGƯỢC LẠI) lOMoARcPSD| 36667950
BÀI: KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ I.CÔNG CỤ SHPT
1.Các enzyme có thể tham gia vào quá trình nhân đôi DNA hoặc phiên mã tạo RNA DNA
polymerase (tổng hợp hay sửa lỗi), ligase (nối DNA)….
2.Enzyme cắt giới hạn: cắt DNA theo chiều ngang tạo đầu sole hay đầu bằng. Có 3 loại RE là I,II,III.
Sử dụng enzyme cắt (chủ yếu là dùng RE II) và nối tạo các dòng DNA lai.
3.Vector tạo dòng: là một dạng DNA trung gian chứa DNA truyền từ vật chủ này sang vật chủ khác. Các vector này là plasmid, cosmid, phage lOMoARcPSD| 36667950 lOMoARcPSD| 36667950
4.Vi sinh vật: chứa các vector tạo dòng lOMoARcPSD| 36667950
II.KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ
1.Chiết tách và tinh chế vật liệu di truyền: tách DNA ra, sau đó tinh sạch lOMoARcPSD| 36667950 lOMoARcPSD| 36667950
2.Lai acid nucleic: 2 mạch đơn lai với nhau theo NTBS
3.Kỹ thuật PCR: tăng số lượng 1 đoạn gen nào đó lOMoARcPSD| 36667950
4.Tái tổ hợp và tạo dòng gen: cắt đoạn gen và nối vào vật liệu di truyền khác. Sau đó chuyển vào sinh vật để mang gen. lOMoARcPSD| 36667950
5.Xác định trình tự acid nucleic lOMoARcPSD| 36667950 BÀI: DI TRUYỀN VI KHUẨN lOMoARcPSD| 36667950 SAO CHÉP DNA NST TIẾP HỢP lOMoARcPSD| 36667950 BIẾN NẠP lOMoARcPSD| 36667950 TẢI NẠP lOMoARcPSD| 36667950 lOMoARcPSD| 36667950