TÁI BẢN DNA LÀ GÌ?3 Sự sao chép vật chất di truyền trong chu trình phân bào hoặc sự tổng hợp DNA của phage khi phage sinh sản trong tế bào vi khuẩn... CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN - Enzy
Trang 1SINH HỌC ĐẠI
CƯƠNG
Trang 2TÁI BẢN DNA
Trang 3TÁI BẢN DNA LÀ GÌ?
3
Sự sao chép vật chất di truyền trong chu trình phân bào hoặc sự tổng hợp DNA của phage khi phage sinh sản trong tế bào vi khuẩn.
Trang 4MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
4
- Tái bản theo phương thức bán bảo thủ.
Tái bản bán bảo thủ nghĩa là trong 2 chuỗi của tất cả các phân tử DNA bao giờ cũng có:
+ 1 chuỗi của DNA cũ (từ 1 trong hai chuỗi của DNA mẹ).
+ 1 chuỗi của DNA mới (mới được tổng hợp).
Trang 6- Vị trí mở xoắn kép và tổng hợp DNA mới cùng 1 lúc trên DNA gọi là chạc ba tái bản do cấu trúc của vùng tái bản có hình chữ Y
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
Trang 77
Trang 8- Hai hướng.
- Bổ sung, đối song song, theo chiều 5’-3’.
- Không liên tục ở 1 trong 2 chuỗi.
- Cần RNA primer
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
Trang 9- Sự tái bản ở Prokaryote chỉ có 1 điểm khởi đầu.
- Sự tái bản ở Eukaryote chỉ có nhiều điểm khởi đầu.
- Vận tốc phát triển của chạc ba tái bản ở eukaryote
(khoảng 50 nucleotide/s) chỉ bằng 1/10 so với ở E coli.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
Trang 10TÁI BẢN DNA
Trang 11CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
- Enzyme gyrase (DNA topoisomerase II) mở xoắn
- Enzyme primase (protein Dna G) sẽ xúc tác tổng hợp RNA primer để gắn vào khuôn mẫu DNA.
Trang 12CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
12
2 Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
- Giai đoạn kéo dài bao gồm sự tổng hợp cùng một lúc
Trang 1313
Trang 14CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
14
2 Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
- Các nu gắn vào đầu 3’ tự do, và kéo dài chuỗi ra nhờ enzyme DNA polymerase III theo chiều 5’-3’
Trang 15CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
15
2 Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
-Trong giai đoạn này, nhiều enzyme đã tham gia vào sự
tổng hợp 2 chuỗi DNA tại chạc tái bản
+ DNA helicase tiếp tục tách 2 chuỗi DNA mẹ.
+ DNA gyrase mở xoắn.
+ Protein SSB ổn định những chuỗi DNA đơn đã được tách ra
+ DNA ligase gắn các đoạn Okazaki trên sợi thứ.
Trang 1616
Trang 17CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
17
12 Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
Chuỗi DNA xoắn kép như vậy được tách đôi ở các vị trí sẽ xảy ra sinh tổng hợp, hình thành các chạc ba Ở chạc ba, cả 2 chuỗi DNA mạch đơn đều được sử dụng làm khuôn mẫu cùng một lúc Trên 1 chuỗi, sinh tổng hợp sẽ diễn ra theo chiều từ 5’-3’ cùng chiều với chiều phát triển của chạc tái bản Trên sợi còn lại, sinh tổng hợp vẫn diễn ra theo chiều 5’-3’ nhưng ngược chiều với chiều phát triển của chạc tái bản, và chỉ thực hiện được từng đoạn ngắn độ 1.000 nucleotide (đoạn Okazaki)
Trang 1818
Trang 19CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
19
2 Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
Trong khi di chuyển từng quãng, enzyme primase sẽ tổng hợp những đoạn RNA primer ngắn để từ đó DNA được tiếp nối nhờ DNA polymerase III Khi đoạn Okazaki mới được hoàn chỉnh, RNA primer được tách
ra nhờ DNA polymerase I (hoạt tính exonulease 5’-3’)
và được thay thế bởi DNA cũng nhờ tác dụng của cùng enzyme Các khe hở còn lại giữa các đoạn Okazaki được DNA ligase gắn và DNA trở lại dạng chuỗi xoắn kép: một phân tử DNA mới được hình thành.
Trang 2020
Trang 21CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN
Trang 22TÁI BẢN DNA
Trang 23TÁI BẢN DNA
Trang 24TÁI BẢN DNA
Như vậy, việc tái bản DNA cần các enzyme sau:
- Helicase: mở xoắn để tách sợi DNA đang xoắn.
- SSB: gắn trên DNA 1 sợi để sợi luôn luôn ở
tình trạng mở.
- RNA polymerase (primase): tác động hình
thành đoạn mồi RNA.
- DNA polymerase I: loại bỏ đoạn mồi RNA
- DNA polymerase III tác động tổng hợp DNA
bằng cách kéo dài đoạn mồi RNA.
- DNA ligase: gắn các đoạn Okazaki đã tổng hợp với nhau.
Trang 25- Viết tắt của bacteriophage (thực khuẩn thể),
là loại virus xâm nhiễm và sinh sản bên trong
vi khuẩn
- Phage thường có vỏ bọc protein, phức hợp bao gồm phần đầu có hình đa diện chứa nucleic acid và đuôi mà qua đó nucleic acid xâm nhập vào vi khuẩn chủ
Trang 26- Sau quá trình nhân lên của nucleic acid của phage, tế bào vi khuẩn chủ thường bị tan biến Loại phage luôn luôn làm tan tế bào vi khuẩn khi chúng xâm nhiễm vi khuẩn gọi là phage độc
Ví dụ: phage T4
Trang 27- Ngược lại, còn có phage ôn hòa , khi xâm nhiễm vi khuẩn nó gây nên phản ứng tiềm tan, nghĩa là hệ gen của phage gắn vào nhiễm sắc thể vi khuẩn và được sao chép cùng với nhiễm sắc thể đó Hệ gen của phage ở trạng thái gắn như vậy với nhiễm sắc thể vi khuẩn gọi là
prophage
Trang 28PRIMER (ĐOẠN MỒI)
- Là đoạn RNA ngắn gắn trước đầu DNA.
- Tái bản DNA chỉ xảy ra khi có sự khởi động mồi.
Trang 29Đoạn Okazaki (Okazaki
fragment)
Các đoạn DNA sợi đơn tương đối ngắn lần lượt được tổng hợp trong quá trình sao chép (tái bản) DNA theo kiểu gián đoạn dọc theo một trong hai sợi khuôn, trong khi dọc theo sợi khuôn kia thì mạch DNA mới được tổng hợp liên tục Sau đó, các đoạn Okazaki được nối liền với nhau bằng các mối liên kết đồng hóa trị nhờ
enzyme ligase