DI TRUYỀN HỌC Di truyền là môn học nghiên cứu về sự di truyền và biến dị di truyền I Chu kỳ tế bào 1 Cấu trúc nhiễm sắc thể Sợi DNA mạch kép, d=2nm, tích điện âm Các histone gồm 100 aminoacid, tích điện dương Có 4 loại H2A, H2B,H3,H4 Hạt nucleosome 1,65 vòng DNA, cuốn quanh 8 lõi histone Sợi 30nm là sự đóng gói giữa các đoạn DNA nối và nucleosome,histone H1(pbien ở kì TG) Vùng vòng( sợi 300nm) sự đóng gói các sợ 30nm, đính vào khung NST, có H1 Các vùng vòng tiếp đúng gấp cuộn tạo thành NST đặc t.
Trang 1DI TRUYỀN HỌC
Di truyền là môn học nghiên cứu về sự di truyền và biến dị di truyền
I Chu kỳ tế bào
1 Cấu trúc nhiễm sắc thể
- Sợi DNA: mạch kép, d=2nm, tích điện âm
- Các histone: gồm 100 aminoacid, tích điện dương Có 4 loại H2A, H2B,H3,H4
- Hạt nucleosome: 1,65 vòng DNA, cuốn quanh 8 lõi histone
- Sợi 30nm: là sự đóng gói giữa các đoạn DNA nối và nucleosome,histone H1(pbien ở kì TG)
- Vùng vòng( sợi 300nm): sự đóng gói các sợ 30nm, đính vào khung NST, có H1
- Các vùng vòng tiếp đúng gấp cuộn tạo thành NST đặc trưng có tính đặc hiệu và chính xác cao
2 Phân bào và vai trò phân bào
- Phân bào là duy trì liên tục sự sống nhờ sự sinh sản tb
- Sự phân bào tạo lại toàn bộ cơ thể mới hoặc các tb mới( từ 1 hợp tử được thụ tinh thì tinh trùng
và trứng)
- Sự phân bào còn giúp thay thế ou sửa chữa các bộ phận bị hư hỏng
- Truyền nguyên vẹn thông tin di truyền sang hậu thế (CN quan trọng)
- Phân bào là 1 phần cki tb
3 Quá trình tổ chức vlieu di truyền trc phân bào
- Khi tbao phân chia, DNA được nhân đôi, phân phối 2 bản sao vào 2 phần đối lập của tb, cuối
cùng tách thành 2 tbao con
- Quá trình tạo tbao con có bộ NST giống hệt nhau thì gọi là Nguyên Phân Nếu tạo tbao con có
bộ NST khác và bằng ½ bộ NST ban đầu thì gọi là Giảm Phân
4 Sự phân chia lại lượng NST trong phân bào
- DNA sẽ được copy và tách ra để mỗi tbao có 1 genome hoàn chỉnh
- Tbao nhân sơ chứa 1 ptu DNA dài, nhân thực gồm 1 số phân tử DNA
- Mỗi tbao nhân thực có 1 sl đặc trưng NST trong tbao: người 2n=46, voi 2n=56, bắp cải 2n=18
- Sự dính NS từ chị em đc duy trì bởi phức hệ protein tên cohesin
5 Quá trình NP xen kẽ với pha trung gian của tbao
- Pha NP ( pha M) gồm chia nhân và tbchat, là pha ngắn nhất trong cki tbao Pha M xen kẽ vs
pha trung gian chiếm đến 90% chu kì
- Pha trung gian tbao lớn lên và copy NST để cbi cho phân chia tbao
6 Phân chia tbao chất:
- Quá trình phân chia gla sự phân cắt
- Là 1 khe nông trên bề mặt tbao gần với phiến
mới, hình thành 2 tbao con
7 Sự phân đôi ở svat nhân sơ:
- Không có sự phân chia nhân
- Gene đc chứa trong 1 NST vkhuan gồm 1 ptu DNA vòng và các protein lk
- DNA vòng của E.coli điểm bắt đầu phân đôi gla Ori
8 Cki tbao nhân thực được kiểm soát bởi hệ thống phân tử:
- Tần số phân bào phụ thuộc vào loại tế bào
Trang 2- Hệ thống kiểm soát: 1 bộ các ptu hoạt động theo cki, vừa khởi sự vừa điều chỉnh
- Đồng hồ của cki tbao được điều chỉnh bởi nồng độ các Cyclin và kinase phụ thuộc cyclin
9 Mất kiểm soát cki tbao trong tbao ung thư
- Tbao ung thư vượt ra khỏi kiểm soát phân bào, phát triển vô hạn
- Có 2 loại khối u : u lành và u ác Ở u ác có sự di căn xra
10 Sự di truyền các gene
- Gene là bố mẹ truyền lại cho con các thông tin di truyền dưới các đơn vị có cấu trúc DNA
- Giao tử là các tế bào chịu trách nhiệm mang t.t di truyền này từ bố mẹ và phối hợp tạo thành
hợp tử
- locus là vị trí các gene trên NST
- không tinh các t.t di truyền trong lục lạp, ty thể Số lượng NST đặc trưng cho từng loài
11 Sinh sản vô tính và hữu tính:
- Vô tính: tạo ra các bản sao cá thể con giống với cá thể mẹ, tạo ra 1 dòng (clone)
- Hữu tính: tạo ra các cá thể đời con nhận được sự tổ hợp di truyền từ bố và mẹ, cá thể đời con
sẽ khác biệt nhau và khác vs tbao bố mẹ ban đầu
- Biến dị di truyền là kết quả quan trọng trong ss hữu tính
12 Sự xen kẽ thụ tinh và giảm phân trong vòng đời ss hữu tính
13 Hoạt động của bộ NST trong vòng đời người và ss hữu tính khác
- Ở người: giao tử đơn bội được sinh ra từ tbao chuyên biệt gla tbao mầm ( các tuyến sinh dục
nam – nữ) thông qua giảm phân, tbao mầm phân chia tạo ra các gtu đơn bội mang 1 nửa bộ
- Ở ss hữu tính khác: động vật, thực vật và 1 số tảo, hầu hết các loài nấm và vsv nguyên sinh
Đặc điểm chung: là sự luân phiên giữa giảm phân và thụ tinh, sự kiện góp phần tạo ra biến dị
di truyền ở đời con, các vòng đời khác nhau về thời gia hai sự kiện qtrong
14 Các giai đoạn giảm phân và nguyên phân:
- Giống nhau: được tiến hành khi các NST đã được nhân đôi
- Khác nhau:
Chung - Sự phân giải cohesion hoàn toàn ở cuối
- 3 sự kiện đặc biệt chỉ xra ở GP1:
+ Tiếp hợp synapis và trao đổi chéo ở cặp NST tương đồng k chị em
+ Các NST tương đồng xếp thành cặp dọc ở phiến giữa
+ Sự phân ly các NST tương đồng
Thời gian sao chép DNA
Số lần phân chia phân bào,
số kì
Trang 315 Sinh sản hữu tính tạo ra biến dị di truyền cho tiến hóa:
- Allele là những biến đổi DNA của một sv tạo ra các bản sao khác nhau của các gene
- Khi có sự xáo trộn các Allele trong quá trình ss hữu tính sẽ tạo ra biến dị, dẫn đến sự đặc trưng
cho từng loài
- Nguồn gốc biến dị di truyền ở đời con:
+ Sự ply độc lập của các NST: vì mỗi cặp nst tương đồng được định hướng 1 cách độc lập
nên nst tương đồng của bố và mẹ ở mỗi cặp sẽ ply độc lập các tbao con trong GP1
+ Trao đổi chéo: diễn ra từ 1-3 lần trên 1 NST, phụ thuộc vào độ dài nst và vị trí tâm động,
tạo ra các nst tái tổ hợp mang cả 2 loại vật chất di truyền của bố và mẹ
+ Thụ tinh ngẫu nhiên: nếu cộng thêm trao đổi chéo thì số tổ hợp vô cùng lớn, tạo nguyên
liệu cho CLTN, tích lũy các biến dị phù hợp với mt
II Cơ sở NST của di truyền:
1 Hoạt động của các NST là cơ sở vật chất của di truyền Mendel
2 Bằng chứng của Morgan trên ruồi – gen liên kết với NST
3 Cơ sở nst giới tính ( nguồn gốc của 2 nst giới tính)
- Giới tính là một đặc điểm kiểu hình di truyền thường được quy định bởi các nst giới tính
4 Sự di truyền của các gen liên kết với giới tính
- Các NST giới tính mang các gene quy định tính trạng Không liên quan đến giới tính
5 Sự bất hoạt nst X ở động vật cái có vú
- Trong quá trình phát triển phôi cá thể cái đv có vú sẽ có một trong 2 nst X bất hoạt ngẫu nhiên
- Nếu con cái mang dị hợp tử thì 1 nửa biểu hiện gene bố và 1 nửa gen mẹ
- Nguyên nhân: do sự methyl hóa gắn các gốc -CH3 vào các bz nito trên DNA và do sự biểu hiện
các họ gen như XIST tạo ra các RNA bao phủ NST X
6 Sự lk gen với xu hướng di truyền tính các tính trạng
- Thông qua phép lai phân tích ta xác định được tần số tái tổ hợp dựa trên tần số này để đánh giá
mức độ lket gene
- Vi sự phân ly độc lập của các nst nên các gen k lk biểu hiện 50% tần số tái tổ hợp trong giao tử
(màu và kiểu vỏ hạt đậu Hà lan)
- Với các gen lk, trao đổi chéo giữa các nst không chị em trong qtrinh GP1 tạo cá thể tái tổ hợp có
tần suất nhỏ hơn 50% ( kiểu hình màu thân và kiểu hình cánh của ruồi giấm)
7 Những biến đổi bất thường của nst:
- Đột biến sl nst:
+ Đột biến lệch bội là dạng đột biến hình thành do sự k ply của 1 hoặc 1 số nst trong GP + Đột biến đa bội tạo thể đa bội (> 2 bộ nst) đc hình thành từ k ply của cả bộ nst trong qtrinfh hình thành giao tử ou phân bào
- Đột biến cấu trúc nst:
+ Mất đoạn + Lặp đoạn + Đảo đoạn + Chuyển đoạn thuận nghịch và k thuận nghịch
8 Các bệnh liên quan đến biến đổi nst
Trang 4- NST ở người: các biến đổi lệch bội trên nst giới tính gây ra các bệnh ít ảnh hưởng đến sự cb di truyền so vs nst thường vì nst mang ít gen và nst x ở dạng thể bất hoạt
+ XXY: hội chứng Klinefelter
+ XYY: không có bất cứ biểu hiện hội chứng nhưng cao hơn người bth
+ XXX: hội chứng siêu nữ
+ XO: hội chứng Turner
- Các bệnh di truyền gây nên đột biến cấu trúc nst: trong dạng dị hợp tử gây nên bệnh lý nghiêm trọng
+ Mất đoạn nst 5: bệnh cri du chat- tiếng mèo kêu Thường chết sớm, trí tuệ kém ptrien, khuôn mặt khác thường
+ NST 9 bị dài, NST 22 ngắn lại: ung thư bạch cầu tủy cấp tính _CML
9 Hình thức di truyền khác không liên quan đến nst:
- In vết hệ gen: ở động vật có vú, biểu hiện thành công phụ thuộc vào allele của nó được truyền từ
bố mẹ Sự in vết hình thành trong quá trình hình thành giao tử và kqua là một allele không được biểu hiện ở đời con
- Di truyền bào quan ngoài nhân: được quy định bởi ty thể và lục lạp phụ thuộc vào tb mẹ vì tb
chất của hợp tử là của tb trứng Bệnh lquan đến thần kinh và cơ do khiếm khuyết nst trong ty thể
lquan đến quá trình tạo nl ATP cần thiết
III Cơ sở phân tử di truyền
1 DNA là vật liệu di truyền_ bằng chứng và cấu trúc
2 Sao chép và sửa chữa DNA
- Nguyên lý cban: kết cặp base với mạch khuôn A-T G-C
3 Phức hệ sao chép DNA
- Các protein và chức năng của chúng
+ Helicase: tháo xoắn đuôi kép tại vị trí chạc copy
+ Protein lk mạch đơn: lk và lm ổn định các mạch đơn DNA cho đến khi các mạch được
dùng lm khuôn cho qtrinh copy
+ Topoisomerase: làm giảm lực xoắn căng phía trc chạc copy bằng cách tách tạm thời các
mach DNA, cho quay giảm xoắc rồi nối lại
+ Primase: tổng hợp đoạn mồi RNA tại đầu 5’ của mạch dẫn đầu và tại mỗi đoạn Okazaki
của mạch ra chậm
+ DNA plo III: sd mạch DNA mẹ lm khuôn, tổng hợp DNA mới bằng việc bổ sung nu vào
đầu 3’ của mạch DNA sẵn có hoặc đoạn nối RNA qua lk CHT
+ DNA pol I: loại bỏ nu RNA thuộc đoạn mồi bđ từ 5’ rồi thay thế chúng bằng các DNA
+ DNA ligase: nối đầu 3’ của đoạn DNA đã thay thế đoạn mồi với phần còn lại của mạch
dẫn đầu, hoặc nối các đoạn Oka của mạch ra chậm
4 Đọc và sửa chữa DNA:
- Enzym DNA polymerase có khả năng đọc sửa DNA mới, thay cái Nu sai hỏng
- Trong cơ chế sửa chữa kết cặp sai, các Enzyme có thể sửa chữa các lỗi đã tồn tại sẵn
- Cơ chế sửa chữa bằng cắt bỏ Nu là quá trình cban trong đó các enzym có thể cắt bỏ và thay thế 1
đoạn dài DNA mang Nu sai hỏng
5 Sao chép đầu mút của DNA
- Đầu mút thuộc sinh vật nhân thực thường ngắn lại sau mỗi ck copy
- Giúp bảo vệ các gen ở vùng đầu mút khỏi sự ăn mòn
- Vidu: ở người có trình tự lặp lại TTAGGG, enzym telomerase xtac pứ kéo dài đầu mút ở nst tb mầm
Trang 5IV Nguyên lý trung tâm của di truyền
1 Gen quy định protein qua phiên mã và dịch mã:
- Phiên mã là quá trình truyền thông tin từ DNA sang RNA thông qua hai dạng ngôn ngữ Nu đặc thù của chúng
- Dịch mã là quá trình truyền thông tin từ trình tự Nu trên RNA thành trình tự aminoacid trong chuỗi polypeptit
- DNA → RNA → Protein
2 Mã di truyền:
- Bộ ba mã hóa hay codon là thông tin di truyền được mã hóa bằng 1 trình tự bộ ba Nu không gối lên nhau
- Đặc tính: thoái hóa, đặc hiệu, cần phải được đọc đúng khung đọc mở, phổ biến trong sinh giới
- Strart: AUG, STOP: UAA, UAG, UGA
- Mạch khuôn DNA→ Phiên mã →mRNA→Dịch mã→protein
- Phân tử mRNA được dịch mã theo chiều 5’- 3’
3 Tổng hợp RNA
- Được xúc tác bởi RNA polymerase, diễn ra trên cơ sở nguyên tắc bắt cặp bsung giữa các base
như trong copy DNA, tuy nhiên thay T=U Do đó ta có cặp A-U, G-C
- Terminator là các trình tự kết thúc phiên mã ở vi khuẩn
- (1) Khởi đầu phiên mã: RNA polymerase lk vào promoter, các DNA dãn xoắn và enzyme bđ tổng hợp RNA từ điểm bđ phiên mã trên mạch khuôn
- (2) Kéo dài chuỗi: enzyme RNApoly di chuyển xuôi dòng, làm dãn xoắn DNA và kéo dài RNA theo chiều 5’ 3’, DNA sau đó tái lk về dạng chuỗi xoắn kép
- (3) Kết thúc phiên mã: cuối cùng, RNA hoàn chỉnh đc giải phóng và enzzyme RNApoly rời khỏi DNA
4 Các thành phần của phiên mã:
- Promoter cung cấp tín hiệu khởi đầu sự tổng hợp RNA, ở SVNT thường có hộp TATA, nằm ngược dòng và cách điểm bđ phiên mã 25Nu
- Một số yếu tố PM mà 1 trong số chúng nhận ra hộp TATA, lk DNA trước khi RNApoly lk vào
- Một số yếu tố PM bổ sung: liên kết vào DNA cùng vs RNApoly để hình thành nên phức hệ khởi
đầu PM, chuỗi DNA đc tháo xoắn và RNA bđ tổng hợp từ điểm khởi đầu PM trên mạch DNA
làm khuôn
- Cơ chế kết thúc phiên mã khác nhau giữa vi khuẩn và sv nhân thực
+ ở vi khuẩn: kết thúc PM, hệ thống sẽ rời ra, RNA đc sdung liền như mRNA
+ ở TBNT: RNApoly II PM thêm trình tự gắn đuôi polyA trên RNA sơ cấp Tại 1 điểm cách polyA từ 10-35 Nu, các protein lk với RNA sẽ cắt và giải phóng ptu này
5 Biến đổi sau PM ở SVNT- sự biến đổi ở các đầu RNA:
- mRNA ở SVNT được hoàn thiện trước khi rời nhân Bao gồm: biến đổi đầu mRNA và sự cắt nối
RNA
- Đầu 5’ nhận 1 mũ Nu được biến đổi trong khi đầu 3’ được nối đuôi polyA
- Giúp việc vận chuyển ra khỏi nhân dễ dàng, bảo về phân tử mRNA tránh bị phân giải và định
hướng ribosome thuận lợi
6 Gene phân mảnh và sự cắt nối RNA
- Phần lớn các gen ở SVNT chức các intron xen kẽ các vùng mã hóa exon
- Trong quá trình cắt nối RNA, các intron được cắt bỏ, các exon đc nối lại với nhau
- Sự cắt nối RNA điển hình đc thực hiện bởi thể cắt nối spliceosome
- 1 số RNA có khả năng xúc tác gla ribozyme bắt nguồn từ hoạt tính của RNA, Sự có mặt của các
intron tạo đk cho khả năng cắt nối RNA thay thế
Trang 6❖ Spliceosome(snRNP) và Ribozyme:
- snRNP được tạo thành từ: protein và các snRNA-RNA nhân kích thước nhỏ
- RNA có thể xúc tác như enzyme là Ribozyme, chúng có các thuộc tính tạo nên do cấu trúc, không gian ba chiều và tính đặc thù của lk từ các Nu trong phân tử
- Sự xáo trộn exon do sự hiện diện của intron tạo đk cho sự xh các protein tiềm năng
7 Dịch mã- các thành phần dịch mã
- tRNA: dịch thông tin di truyền từ mRNA thành protein, sau khi lk với aminoacid đặc thù, tRNA xếp hàng lần lượt thông qua sự bắt cặp giữa anticodon với codon trên mRNA
- ribosome giúp thúc đẩy sự bắt cặp này bằng việc cung cấp vị trí liên kết giữa mRNA và tRNA
8 cấu trúc và chức năng của tRNA
9 các ribosome
10 Sự hình thành chuỗi polypeptide được xúc tác bởi rRNA, nhiều ribosome có thể cùng lúc phiên
mã một phân tử RNA duy nhất, hình thành cấu trúc polyribosome
- Poliribosome là mỗi phân tử mRNA được DM đồng thời bởi một số ribosome tập hợp thành cụm
- Khởi đầu:
+ Tiểu phân nhỏ ribosome lk vào ptu mRNA Ở tế bào vi khuẩn, tiểu phân nhận ra 1 trình tự Nu đặc thù trên mRNA nằm ngược dòng bộ ba mã bắt đầu DM ( codon bắt đâu) tRNA khởi đầu
DM mang bộ ba đối mã UAC kết cặp base bổ sung với bộ ba khởi đầu DM AUG tRNA luôn
mang aminoacid methionine
+ Tiểu phân lớn của ribosome lk vào, phức hệ khởi đầu DM hình thành Protein là yếu tố khởi đầu dịch mã giúp tổ hợp các thành phần của phức hệ khởi đầu dịch mã GTP cung cấp năng lượng
cho sự tổ hợp này, tRNA khởi đầu dịch mã ở vị trí P, A sẵn sàng cho việc tiếp nhận tRNA mang
amniacid tiếp theo
- Kéo dài chuỗi polypeptide:
+ Nhận biết codon: bộ ba đối mã anticodon trên phân tử aminoacyl-tRNA bắt cặp base bsung với
bộ ba mã hóa codon trên mRNA tại A GTP thủy phân làm tăng hiệu quả và tính chính xác + Hình thành lk peptide
+ Chuyển vị: ribosome di chuyển tRNA chuyển từ A sang P, tRNA không mang aminoacid ở P
chuyển sang E rồi được giải phóng ra ngoài
- Kết thúc dịch mã- polyribosome
+ Giống với gđ kéo dài chuỗi, kết thúc DM cũng cần sự thủy phân GTP và các yếu tố protein
bsung
11 Sự hoàn thiện và vận chuyển protein
- sau khi DM, sự biến đổi các protein làm ảnh hưởng đến cấu hình không gian của chúng
- ribosome tự do trong phần bào tưởng- cytosol khởi đầu sự tổng hợp tất cả loại protein Trong đó các protein sẽ được đưa đến hệ thống nội màng hoặc đc xuất bào sẽ được chuyển vào mạng lưới
nội chất ER trước
- protein này có 1 đoạn peptide tín hiệu giúp các hạt nhận biết tín hiệu SRP có thể lk vào và lm
ribosome đang DM dính lên màng ER
- cơ chế tín hiệu đưa protein vào mạng lưới nội chất ER
12 đột biến điểm ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng protein
- Đột biến điểm là sự thay đổi ở 1 cặp base trên DNA Hình thành 1 protein mất chức năng
- Sự thay thế cặp base dẫn tới sự sai nghĩa ou vô nghĩa (Hemoglobin đột biến có Val thay Glu)
- Mất hoặc thêm 1 cặp base có thể tạo nên đột biến dịch khung
- Các tác nhân đột biến xuất hiện tự phát trong quá trình copy, tái tổ hợp hoặc sửa chữa DNA
- Các tác nhân đột biến VL và Hóa học có thể làm sai hỏng DNA dẫn đến thay đổi các gen
Trang 713 Khái niệm gen thống nhất cho toàn sinh giới:
- Do tb vi khuẩn thiếu màng nhân, DM có thể bđ khi PM vẫn còn diễn ra
- Tb sinh vật cổ này tương tự như tbao nhân sơ, nhưng lại có những đặc điểm khác giống tb nhân
thực
- Ở tb nhân thực, màng nhân phân tách PM khỏi DM, dành 1 phần k gian trong nhân để hoàn thiện
mRNA
- Gen là một vùng DNA có thể được biểu hiện để tạo ra 1 sp cuối cùng có chức năng( sp có thể là
1 chuỗ polypeptide hoặc 1 ptu RNA)
14 Tóm tắt sự phiên mã và dịch mã của tế bào nhân thực:
- PM: RNA được phiên mã từ mạch khuôn DNA, RNA tiền thân được cắt bỏ intron và biến đổi
các đầu để hình thành mRNA hoàn thiện trước khi rời nhân Diễn ra trong nhân tbao
- DM: mRNA đi ra tbao chất và sau đó lk vào ribosome, nhờ enzyme đặc biệt sd năng lượng ATP,
mỗi aminoacid được gắn chính xác vào tRNA tương ứng của nó Các tRNA lần lượt lắp ráp các aminoacid của chúng vào chuỗi polypeptide khi mRNA dịch chuyển qua ribosome mỗi lần 1
codon Khi hoàn thành, chỗi polypeptide được giải phóng khỏi ribosome Diễn ra ở tbao chất
V Điều hòa biểu hiện gen ở prokaryote:
1 Khái niệm cban về operon
- Các tbao điều khiển quá trình chuyển hóa thông qua điều hòa hoạt tính enzyme hoặc điều hòa
biểu hiện của các gên mã hóa cho những enzyme đó
- Ở vi khuẩn các gen thường kết cụm thành operon với 1 promoter được dùng chung cho một số
- Ở operon ức chế chất ức chế ở dạng hoạt hóa khi liên kết với chất đồng ức chế, là sp cuối cùng
của 1 con đường dị hóa ( phân giải) tryptophan là 1 aminoacid được tạo ra bằng con đường
Trang 8đồng hóa do xúc tác bởi các enzyme ức chế Khi k có Trp, protein ức chế bất hoạt, operon hoạt động, và ngược lại khi có Trp protein ức chế hoạt động, operon bị tắt.sự tích lũy Trp ngăn cản sự
tổng hợp tất cả các enzyme tham gia con đường chuyển hóa
- Ở operon cảm ứng sự lk 1 chất cảm ứng vào 1 chất ức chế vốn được hoạt hóa lm bất hoạt chất
ức chế đồng thời hoạt hóa PM Các enzyme cảm ứng tham gia vào con đường đồng hóa( tổng hợp ) khi k có lac, protein ức chế hoạt động, operon k đc biểu hiện chất ức chế lac mặc định ở
dạng hoạt hóa và k có lac, nó tắt operon bằng cách lk vào trình tự vân hành operator, và ngược lại khi có lac, protein bị bất hoạt operon ddc biểu hiện
3 Điều hòa biểu hiện gen kiểu dương tính
- Khi có lactose và glucose hiếm(cAMP cao): mRNA của operon lac được tổng hợp mạnh Nếu glucose hiếm, nồng độ cao của cAMP sẽ hoạt hóa CAP, operon lac sẽ tổng hợp nên 1 lượng lớn
các mRNA mã hóa cho các enzyme tiếp thu và chuyển hóa lactose
- Khi có cả lactose và glucose (cAMP thấp): chỉ có ít mRNA của operon lac được tổng hợp Khi có
nhiều glucose, nồng độ cAMP thấp và CAP không thể thúc đẩy phiên mã
VI Virus
1 Cấu trúc của các virus: gồm acid nucleic được bao bọc bởi 1 vỏ protein, 1 số loại có 1 lớp áo ngoài
2 Các lớp virus động vật:
- DNA sợi kép (dsDNA):
+ Adenovirus: không lớp áo, bệnh về đường hô hấp, khối u
+ Papovavirus: không lớp áo, Papillonmavirus ( mụn cóc, ung thư vùng cổ); polyomavirus (các khổi u)
+ Herpesvirus: có lớp áo, bệnh herpes môi, sinh dục; zola, thủy đậu; tăng bạch cầu đơn nhân và bệnh bạch cầu Burkitt)
+ Poxvirus: có lớp áo, bênh đậu mùa, bệnh đậu bò
- DNA mạch đơn ( ssDNA):
+ Parvovirus: không áo, bệnh ban nhẹ (b19)
- RNA sợi kép (dsRNA):
+ Reovirus: không áo, bệnh tiêu chảy Rota, sốt tích Colorado
- RNA mạch đơn(ssRNA) được dùng như mRNA
+ picorna: không áo, cảm lạnh Rhino, virus đường ruột hay tiêu hóa khác, polio, hepatitis A-HAV
+ Corona: có áo, hộ chứng hô hấp cấp ác tính
+ Flavi: có áo, sốt vàng da, virus West-Nile, hepatitis C-HCV
+ Toga: có áo, rubella, bệnh viêm não ngựa
- ssRNA được dùng làm khuôn tổng hợp mRNA:
+ Filo: có lớp áo, sốt xuất huyết Ebola
+ Orthmyxo: có áo, cúm
+ Paramyxo: có áo, sởi, quai bị
+ Rhabdo: có áo, bệnh dại
- Được dùng làm khuôn tổng hợp DNA:
+ Retro: có áo, HIV, bệnh suy giảm miễn dịch ở ng AIDS, RNA gây khối u- bệnh bạch cầu
3 Sự sinh sản víu trong tbao chủ
- Virus sử dụng enzyme, ribosome và các ptu nhỏ của tb chủ để tổng hợp thế hệ con
- Mỗi lại virus có 1 phổ tb chủ đặc trưng
- ở virus của vi khuẩn Phage có 2 chu kì ss: Sinh tan- virus độc và tiềm tan – phage ôn hòa
Trang 9+ cki sinh tan: diễn ra khoảng 20-30p ở 37 độ Gắn kết- sự xâm nhậm của DNA phage và phân giải DNA tb chủ- tổng hợp hệ gen và protein của vr- lắp ráp- phóng thích phage T4
4 Cki sinh sản ở động vật:
-
Trang 10- Sự tiến hóa của các virus: các vr có thể tiến hóa sau khi đã sh trong những tbao đầu tiên, thông qua quá trình đóng gói các đoạn nucleicacid
- Các bệnh ở vr động vật: triệu chứng bênh xh do tác hại mà vr trực tiếp gây ra đối với tb, hoặc
bởi các đáp ứng miễn dịch cơ thể Vaccine kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bảo vệ cơ chế
chống lại sự lây nhiễm của vr đặc thù tương ứng
- Các vr mới nổi: do các virus sẵn có mở rộng phổ vật chủ của chúng, là sự tiến hóa hệ gen( đặc biệt RNA) và sự phát tán vô thức của quần thể nhỏ
- Cac bênh ở vr thực vật:được lây truyền thông qua các thành tbao tổn thương-dt ngang hoặc truyền từ bố mẹ- dt dọc
- Viroid: là những phân tử RNA trần lây nhiễm ở TV và phá vỡ sự sinh trưởng bình thường ở TV
- Prion: là các protein hoạt động chậm, trong tự nhiên k thể phá hủy, gây nên các bệnh thần kinh ở
đv có vú
VII Công nghệ sinh học- công cụ DNA:
1 Nhân dòng DNA: nhằm thu được nhiều bản sao của 1 gen hoặc các đoạn DNA khác nhau
- Công nghệ DNA là nhân dòng DNA và các kỹ thuật khác, hướng tới tạo ra sp và các cơ thể có những đặc tính hữu dụng mới
- Sử dụng enzyme giới hạn RE để tạo DNA tái tổ hợp
- Nhân dòng gên của sinh vật nhân thực bằng plasmid vi khuẩn:
Trang 11- Biểu hiện các gen của SVNT sau khi được nhân dòng: việc sd các tb SVNT nuôi cấy làm tb chủ và sử dụng NST nhân tạo của nấm men làm thể truyền giúp khắc phục tình trạng này
- Pứ nhân danh 1 trình tự DNA trong in vitro: pứ PCR
2 Công nghệ DNA cho phép phân tích:
- Độ dài các đoạn DNA: Điện di
- Trình tự DNA: giải trình tự
- Biểu hiện gen bằng RT-PCR: 3 gđ- tổng hợp cDNA, nhân dòng bằng PCR, điện di trên gel
- Biểu hiện gen bằng Micro array: 4gđ – phân lập mRNA, tạo ra cDNA, chuyển hỗn hợp cDNA, rửa trôi các cDNA dư thừa
- Xác định chức năng gen: với gen chưa biết, ngta gây bất hoạt bằng thực nghiệm rồi quan sát hiệu quả kiểu hình có thể cung cấp dẫn chứng cho biết chức năng quan tâm
3 ứng dụng thực tiễn của công nghệ DNA đến đời sống con người
- trong y học
- pháp y, tàng thư di truyền
- trong mt, công nghiệp
- các vấn đề liên quan đến đạo đức sinh học