Chuong 2 dna genome

Cấu trúc tế bào• Màng tế bào Plasma Membrane – cấu trúc màng đôi của lipids và proteins bao quanh bề mặt ngoài của tế bào • Tế bào chất Cytoplasm – vật chất bên trong tế bào giữa nhân

Trang 1

Chương 2

Tổng quan về gene và bộ gene

Trang 3

2.1 Cấu trúc tế bào

• Màng tế bào (Plasma Membrane) – cấu trúc

màng đôi của lipids và proteins bao quanh bề mặt ngoài của tế bào

• Tế bào chất (Cytoplasm) – vật chất bên trong tế

bào giữa nhân và màng plasma

• Các bào quan (Organelles) – các cấu trúc trong

tế bào có các chức năng đặc thù

Trang 4

• Prokaryotic Cells (bao gồm vi khuẩn)

– Không có nhân và không có các bào quan

True bacteriaEubacteria

Trang 5

DNA từ tế bào E.coli phân giải

Trang 6

• Eukaryotic cells (tế bào thực vật, động vật)

– Có nhân và các bào quan

– Các bào quan gồm

• Nhân (Nucleus)

• Ti thể (Mitochondria)

• Mạng lưới nội chất (Endoplasmic reticulum)

• Bộ máy Golgi (Golgi apparatus)

Trang 7

Trang 8

Trang 9

2.2 Các phân tử của sự sống

• Cấu trúc của DNA

– DNA được tạo thành bởi các nucleotide

• Mỗi nucleotide chứa 1 base

– Adenine (A), thymine (T), guanine (G) hoặc cytosine (C)

Trang 10

Trang 11

• Cấu trúc DNA

– James Watson và Francis Crick chứng minh cấu trúc DNA

– “The Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for

Trang 12

• Cấu trúc DNA

– Các Nucleotides kết hợp với nhau tạo nên 1 sợi của DNA– Mỗi phân tử DNA gồm hai chuỗi kết hợp với nhau tạo nên

– Các Nucleotides trong một chuỗi kết nối với nhau bằng liên kết phosphodiester

– Mỗi sợi có cực theo chiều 5’-3’

Trang 15

2.3 Cấu trúc nhiễm sắc thể, Sự nhân đôi

• Cấu trúc Chromosome

• Chromosomes – cấu trúc xoắn và đóng gói chặt của DNA và proteins

• Chỉ xuất hiện trong quá trình nhân đôi DNA

– Chromatin – strings of DNA and DNA-binding proteinscalled histones

• State of DNA inside the nucleus when the cell is NOT dividing

Trang 16

earson Education, Inc.

Eukaryotic chromosomes

Karyotype analysis: to study chromosome number and structure

Trang 19

Cấu trúc của chromosome

Chromosome: the nucleic acid molecule

“Beads on the string”

Trang 20

• DNA Replication

• Sex cells divide by a slightly different process called

meiosis

– Mitosis

• One cell divides to form two daughter cells, each with an identical copy of the parent cell DNA

• In order to accomplish this, the DNA of the parent cell must

be copied prior to mitosis

Trang 21

• Nhân đôi bán bảo toàn

– Nhân đôi trên 1 sợi từ mẹ, một sợi mới tổng hợp

Trang 22

Trang 23

1.Tháo xoắn DNA

– Helicase bẻ gãy cầu nối hydro

of replication)

2 Thêm các đoạn RNA ngắn (đoạn mồi)

– Primase thêm đoạn RNA primers

3 Nhân đôi DNA

– DNA polymerase enzyme nối vào RNA primers

Trang 24

2.3 Cấu trúc nhiễm sắc thể, Sự nhân đôi

Trang 25

2.4 Tổng hợp RNA and Protein

• Transcription – Phiên mã gen được dịch từ mã DNA

sang mã RNA

• Translation – Dịch mã, từ mã RNA được đọc thành

protein

Trang 26

Trang 27

• Phiên mã

– Diễn ra ở gen

– RNA polymerase tháo xoắn DNA và sao chép 1

chuỗi DNA thành RNA

• Kết nối vào vùng promotor

• Sao chép DNA thành RNA theo chiều 5’ to 3’

Trang 29

Trang 30

• Tiến trình xử lý mRNA

– mRNA được tạo ra ban đầu chưa hoàn chỉnh và chưa

có chức năng (primary transcript)

– Một chuỗi các biến đổi xảy ra trước khi mRNA được dịch mã thành protein

• Cắt RNA (RNA splicing)

• Gắn đôi poly A (Polyadenylation)

• Thêm mũ và đầu 5’ (Addition of a 5’ cap)

Trang 31

mRNA

Đoạn mã hóa

Intron bị loại bỏ và các exons nối lại với nhau

Trang 32

Protein-coding segment

Polyadenylation sign

3

3 UTR 5 UTR Start codon

Thêm mũ đầu 5’ và gắn đuôi poly A đầu 3’

Giữ RNA ổn định

Trang 35

biến đổi trong nhân trước khi xuất ra bên ngoài tế bào chất

định: gắn mũ 5’-7mGTP, và gắn đuôi poly A đầu 3

Trang 36

• Kiểm soát sự biểu hiện của gene

– Micro RNA (miRNA) điều hòa sự biểu hiện gene bằng câm

lặng gen “silencing” thông qua sự ức chế dịch mã mRNA hoặc bằng sự phân hủy mRNA

Trang 37

• mRNA đọc như thế nào?

– Mã di truyền (Genetic code) –

• Bộ ba codon

• Mỗi codon mã hóa cho một amino acid

• Một amino acid có thể được mã hóa bởi nhiều codon khác nhau

• Codon khởi đầu dịch mã

• Các codons kết thúc dịch mã

Trang 38

Trang 39

• Dịch mã

– Xảy ra trong tế bào chất

– Chức năng của các loại RNA

• mRNA – là bản sao chính xác từ gene ; mang mã di truyền

từ nhân

• rRNA – thành phần của ribosomes, cơ quan chịu trách

nhiệm tổng hợp protein

• tRNA – vận chuyển amino acid đến ribosome

Trang 40

Dịch mã

– Dịch chuyển dọc theo mRNA đến khi tìm thấy codon khởi đầu dịch

mã

đến ribosome

3 Kết thúc– ribosome nhận biết stop codon

– Chuỗi protein mới được giải phóng

Trang 41

20 aa

Trang 42

• Kiểm soát dịch mã

– Sự biểu hiện của gene phụ thuộc vào lượng mRNA

được tạo ra bởi tế bào

• Tất cả tế bào của sinh vật đều chứa bộ gene

giống nhau, tại sao tế bào da khác tế bào não

hoặc tế bào gan.

– Bởi vì các tế bào có thể điều hòa và kiểm soát sự biểu hiện các gene

Trang 43

• Kiểm soát sự biểu hiện gen

– Điều hòa biểu hiện gene là gene có thể được mở hoặc

tắt như thế nào khi đáp ứng với các tín hiệu khác nhau

Trang 45

• Kiểm soát biểu hiện gen

– Điều hòa phiên mã– kiểm soát số lượng mRNA được phiên mã từ một gene đặc biệt

• Vùng điều hòa promoter – TATA box và CAAT box

• RNA polymerase không thể bám vào vùng promotor region nếu không có yếu tố phiếm mã (transcription factors)

• Trình tự tăng cường (Enhancer sequences) bám vào protein điều hòa gọi là yếu tố kích hoạt (activators)

Trang 46

Group of mediator proteins

Activators

General transcription factors

RNA polymerase II

Transcription

DNA-binding

protein

Trang 47

• Kiểm soát sự biểu hiện gene

• Tổ chức các gene vi khuẩn

• Các nhóm gene liên quan nằm chung vị trí và được điều hòa bởi một promotor

• Operator – vùng nằm trong promotor

– Có thể dùng operons để điều hòa sự biểu hiện gen trong đáp ứng với nhu cầu về dinh dưỡng

– lac operon

Trang 48

Trang 49

2.5 Đột biến: Nguyên nhân và Kết quả

• Đột biến – Thay đổi trình tự nucleotid của DNA

• Đột biến sai nghĩa

• Đột biến vô nghĩa

• Đột biến khung đọc

Trang 50

Trang 51

• Đột biến gene có thay do di truyền hoặc mắc phải

– Di truyền : thông qua gametes

– Mắc phải xuất hiện trong gene của tế bào sinh dưỡng

• Không di truyền cho con cái

Trang 52

• Đột biến là nguyên nhân chính tạo ra đa dạng di truyền

– Bộ gene người 99.9% giống nhau

• 0.1% khác nhau giữa các cá thể hoặc 1/1000 – Khoảng 3 triệu đột biến khác nhau giữa các cá thể

• Phần lớn không có ảnh hưởng không quan sát thấy

• Phần còn lại ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng tế bào, hành vi, nhạy cảm với bệnh di truyền.

Tiêu đề	Chuong 2 Tổng quan về gene và bộ gene
Trường học	Pearson Education, Inc.
Chuyên ngành	Sinh học
Thể loại	Chương
Năm xuất bản	2009

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	4,85 MB