Đột biến nhiễm sắc thể chromosommutation là những biến đổi cấu trúc NST xảy ra ngẫu nhiên hoặc nhận đợc qua thí nghiệm dới tác động của gen độtbiến dẫn đến đảo lộn đoạn NST nội trong một
Trang 1Chơng 4 Biến dị Mutation– Mutation
4.1 Đột biến gen
Đột biến (mutation) là sự biến đổi xuất hiện ngẫu nhiên (spontan) hay nhữngthay đổi số lợng và chất lợng rút ra qua thực nghiệm nhờ các gen đột biến(mutagene) Ngời ta phân biệt các dạng đột biến: Đột biến gen (genmutation, độtbiến nhiễm sắc thể (chromosommutation), đột biến hệ gen (genommutation), độtbiến bào tơng (plasmonmutation) và đột biến bào quan (plastidenmutation)
Các tác nhân đột biến (mutagene) là những tác nhân (agent) hóa lý có khảnăng khởi phát đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể, và khả năng gia tăng tỷ
lệ đột biến ngẫu nhiên (spontane mutation rate) Thuộc vào những tác nhân độtbiến hóa học phải kể tới số nhiều các hợp chất có cấu trúc và hiệu quả khácnhau nh nitrite, urethan, foraldehyd, peroxide Thuộc về những tác nhân đột biên
lý học cần nói tới gồm tia ion hóa (tia X, tia β tia γ, tia neutron), ánh sáng tửngoại, sốc nhiệt độ (ABC Biologie, 1967, tr 567)
Gen đột biến (mutatorgene) là hững gen có thể làm tăng tỷ lệ đột biến cácgen khác của hệ gen ở mức độ khác nhau
Cá thể đột biến (mutant) là một cá thể mà kiểu gen (genotyp) của nó ít nhấtmột vị trí bị biến đổi dẫn đến những sai khác kiểu hình (phenotyp) nhận biết đ ợchay đo lờng đợc so với kiểu hình bình thờng
áp lực đột biến là sự gia tăng tần số các allen của gen trong quần thể bắtnguồn từ tỷ lệ đột biến khác nhau của các allen của một gen Khi tần số các độtbiến A sang a lớn hơn là từ a sang A thì tồn tại một áp lực đột biến đối với allen
a Bởi các đột biến có giá trị chọn lọc (selection value) âm nên áp lực chọn lọc cótác dụng chống lại áp lực đột biến [ABC Biologie, 1967, tr 567]
Tỷ lệ đột biến là thành phần tơng đối những giao tử có đôt biến gen hoặc độtbiến mới xuất hiện trong tổng số giao tử đ ợc kiểm tra của một thế hệ
(generation) Theo Timofeeff-Resovsky, mỗi thế hệ ruồi Drossophila có 2-3% số
con là chủ mang mang một hay vài gen đột biến mới Theo Muller, ở ng ời trongmỗi thế hệ có 10-40% tế bào sinh dục là thể mang một đột biến mới xuất hiện[ABC Biologie, 1967, tr 567] Tăng nhiệt độ thờng gây tăng tỷ lệ đột biến
Tần số các đột biến gen ngẫu nhiên ở ngô (theo Stadler)
Gen Các tính trạng của hạt Tế bào sinh dục
đã qua kiểm tra
Số đột biếnquan sát đợc
Tần số đột biếntrong 1 triệu tế bàosinh dụcR
2732874430
492106112,42,21,20Trích từ ABC Biologie, 1967, tr 567
Đơn vị đột biến (muton) là phần tử nhỏ nhất (nucleotid) của vật chất di truyền
mà sự biến đổi nó dẫn đến xuất hiện đột biến gen
4.1.1 Biến dị không di truyền và di truyền
Biến dị không di truyền là những khác biệt tính trạng của cá thể không xuấthiện ở những cá thể sau do cá thể đó sinh ra Nguồn gôc những biến dị nàykhông do đột biến gen hay đột biến nhiễm sắc thể biểu hiện ra
Trang 2Biến dị di truyền là những tính trạng sai khác trên cá thể so với những cá thể cùng thế hệ và thuộc thế hệ trớc vẫn lặp lại ở những cá thể các thế hệ sạu.
Sơ đồ hệ phả của một tính trạng lặn (bệnh gen lặn)
Thẹo.W Harms, 1965, tr 286
4.1.2 Phân loại đột biến
Đột biến gen (genmutation là những biến đổi xuất hiện ngẫu nhiên hoặc gây
ra bằng thực nghiệm trong thành phần phân tử của gen; chúng làm biến đổi hàmlợng thông tin di truyền mã hóa hóa học (mã di truyền) và dẫn đến xuất hiệnnhững allen mới
Đột biến nhiễm sắc thể (chromosommutation) là những biến đổi cấu trúc
NST xảy ra ngẫu nhiên hoặc nhận đợc qua thí nghiệm dới tác động của gen độtbiến dẫn đến đảo lộn đoạn NST nội trong một NST (đột biến NST nội tại:intrachromosomal chromosommutation), giữa các NST khác nhau (đột biến NSTtrao đổi: interchromosomal chromosommutation) hoặc do mất đoạn NST Tiền đề cho những đột biến NST là sự hình thành cầu nối giữa các cấu trúcdọc của NST theo học thuyết Bruch-Reunion [ABC Biologie, 1967, tr 165]
1: Xuất hiện vết cắt bỏ đoạn NST hoặc sự phục hồi đứt gẫy
2: Xuất hiện 2 dạng chuyển vị chromatid (bất đối xứng và đối xứng) hoặc sự phục hồi đứt gẫy.
Theo ABC Biologie, 1967, tr 165
Đột biến hệ gen (genommutaion) là những biến đổi số lợng nhiễm sắc thể
dẫn đến đa bội chỉnh (polyploid: tất cả NST đ ợc nhân đôi) và đa bội lệch(aneuroploid: chỉ một hay vài NST trong bộ NST đợc nhân đôi trong tế bào)
Đột biến kiểu bào tơng (plasmonmutation) là những biến đổi của vật chất di
truyền (plasmid = plasmagen) trong bào tơng hoặc ngẫu nhiên hoặc do những gen
đột biến Đột biến kiểu bào tơng có nhiều nội dung khác so với những đột biến của hệgen Một trong những khác biệt chính là số lợng đông các phần tử di truyền thuộc bàotơng (plasmid = plasmagen) giống nhau, nh rất nhiều ty thể nh nhau (ở tế bào độngvật thực vật), hay nhiều lục lạp (ở ttế bào thực vật) Sự đột biến ở các phần tử ditruyền chỉ có thể đợc nhận biết sau sự làm giàu chọn lọc các đơn vị đột biến Tiền đềcho sự làm giàu kiểu này ìa giá trị chọn lọc dơng của các đơn vị đột biến Không có gì
đáng ngạc nhiên là đột biến kiểu bào tơng rất khó phát hiện Hơn nữa sự di truyềnkiểu bào tơng dựa trên 3 cơ sở chính: (1) Hệ thống di truyền các tính trạng quan sátkhông tuân theo các định luật Mendel; (2) Những lai ghép thuận nghịch cho kết quảnhững hậu duệ khác nhau vì bào tơng đợc truyền sang thực ra từ phía giới cái (trứng);(3) do sự phân bố không đều các phần tử bào tơng khác nhau trong quá trình phânbào nên có thể đa đến sự pha trộn vật chất di truyền (plasmagen) trong quá trìnhphát triển cá thể
Trang 3Xác định trình tự nucleotid bằng phơng pháp Maxam-Gilbert
-tiến hành 4 phản ứng độc lập dùng 4 hóa chất khác nhau
-Chạy điện di đồng thời sản phẩm trên 4 vị trí phân biệt của màng acrylamide
Đọc trình tự các đoạn nucleotid từ 5 ’ lên 3 ’
Phơng pháp men Sanger (tạo đầu tận của chuỗi: chain terminator method)
Sử dụng dideoxynucleotid không có ’OH ở vị trí 3 ’ trong phản ứng tổnghợp ADN Do đó khi men ADN polymerase gắn chúng vào sợi ADN thì vì thế quátrình tổng hợp bị dừng lại Vì vậy còn gọi là phơng pháp dideoxy (dideoxymethod)
Trang 4Đầu tiên sợi đúp ADN (cần đọc trình tự nuc leotid) biến tính bởi nhiệt thànhhai sợi đơn và đợc lai với mồi (ddA-TP, ddT-TP.ddC-TP hay ddG-TP = dideoxy A-,T-, C- hay G-triphosphat) có sự tham gia của men ADN-polymerase Mỗi phảnứng gồm (sợi khuôn ADN, mồi, men, 1 loại ddN-TP) và 4 loại dN-TP theo tỷ lệ1/100 Sản phẩm của 4 phản ứng độc lập đợc đồng thời điện di trên gelpolyacrylamid tại 4 vị trí khác nhau Các vạch ADN quan sát đ ợc nhờ có gắn P32
vào mồi hoặc vào một trong 4 loại nucleotid (A, T, C và G) bình th ờng
Xác định trình tự nucleotid trên máy tự động
Trong những năm gần đây đã xuất hiện một số ph ơng pháp mới xác địnhtrình tự nucleotid bên cạnh phơng pháp thông thờng sử dụng các gel để phân lycác đoạn ADN có độ dài khác nhau vài hoặc chỉ một nucleotid:
- Phát hiện huỳnh quang các nucleotid bị đánh dấu
- Xác định trình tự ADN bằng khối phổ
- Xác định trình tự ADN bằng lai với oligonucleotid nhân tạo
- Quan sát bề mặt ADN, phân biệt nucleotid bằng kính hiển vi điện tử
- Sử dụng tấm chip gắn các oligonucleotid (phân biệt > 50.000 pt ADN khácnhau) Tơng lai có thể gắn hàng nghìn oligonucleotid lên một chíp nhỏ đ a vàophần mềm máy tính
Phơng pháp tạo đầu tận cùng của chuỗi cải tiến cho phép đọc tự động trình
tự trên máy (automagic sequencing) Sử dụng các KIT khác nhau, trong đó đầutận cùng đợc gắn chất phát huỳnh quang (dye terminator sequencing) Phản ứnggắn các nucleotid đánh dấu vào sợi ADN tổng hợp đợc tiến hành trên máy PCR(còn gọi kỹ thuật chuỗi đọc trình tự: cycle sequencing) Sản phẩm từ PCR đ ợc
điện di bằng máy tự động trên gel acrylamid cho phép phân biệt các đoạn ADNhơn kém nhau 1 nucleotid Kết quả đợc phân tích bằng phần mềm máy tínhchuyên dụng
Thông thờng 4 loại nucleotid đợc đánh dấu bằng các chất phát huỳnh quang khác nhau Đầu đọc laser kích hoạt các chất này khiến chúng hấp thụ và phát màu; mỗi màu ứng với một loại nucleotid và đợc hiển thị bằng một đỉnh đồ thị
điện di Phản ứng gắn nucleotid vào sợi ADN tổng hợp trên sợi khuôn đợc thực hiện trên máy PCR (.) Hai loại nucleotid dG-TP và dT-TP đợc thay thế bởi dI-
TP và dU-TP nhằm hạn chế sự trùng lặp đỉnh Sản phẩm PCR đợc tinh sạch, loại
bỏ nucleotid và primer (chất đệm) thừa trớc khi đa vào máy đọc Các trình tự đọc
đợc trên máy tự động thờng dài 600-1000 bp.
u điểm của phơng pháp là kết quả đợc đa trực tiếp vào máy tính, giảm bớtlỗi đọc bằng mắt; không đòi hỏi lợng ADN khuôn (dạng sợi kép) nhiều nhng cácsợi đơn cần đọc đợc khuyếch đại lên rất nhiều lần
Trong chơng trình nghiên cứu hệ gen (của ngời hay arabidopsis …), hệ gen), hệ gen
đợc cắt bởi men giới hạn thành những đoạn lớn có đầu gối lên nhau Chúng đ ợc
đa vào vector (plasmid hoặc BAC) và đợc lấy ra ngẫu nhiên để xác định trình tự
Số liệu đọc đợc phân tích trên máy để tìm ra các đoạn trùng nhau Khoảng trốnggap bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ
“gap” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ợc xác định khi thiết kế primer dựa vào trình
tự hai đầu tận cùng của khoảng trống
Trang 5Trình tự hệ gen, các loại ADN (các đoạn ADN hệ gen, các cADN, các đoạn
đích EST expressed sequence tags của cADN “expressed sequence tags” của cADN …) đ ” của cADN …) đ …), hệ gen) đợc xác định ngày càngnhiều đã thúc đẩy hớng nghiên cứu mới bio.informatic (tin sinh) Ba ngân hàng
dữ liệu chính lu giữ hầu hết các thông tin về ADN là EMBL (thuộc viện tin học
châu âu European informatic institude ), “gap” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ Genbank (thuộc trung tâm công nghệ
sinh học Mỹ ’ US National Centre for Biotechnology) và DDBS (thuộc ngân
hàng dữ liệu của nhật ’ DNA DataBase of Japan)
Phơng pháp “expressed sequence tags” của cADN …) đADN footprint” của cADN …) đ
Phát triển dựa trên phơng pháp xác định trình tự, phơngpháp ADN footprint cho phép xác định vị trí protein (protein
điều khiển, factor phiên mã …) liên kết với ADN Thông th …) liên kết với ADN Thông th) liên kết với ADN Thông thờngcác đoạn ADN ngoài vùng chứa mã …) liên kết với ADN Thông th di truyền có protein bámdính giữ vai trò quan trọng (kiểm soát hoạt động của gen)
Tại vị trí liên kết có protein bám dính, đoạn ADN này không tạo ra sợi đơnnên không quan sát đợc trên gen (khoảng trống = dấu vết footprint ) trên băng“gap” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ
điện di hiển thị vạch mầu
Các phơng pháp xác định trình tự protein
Phơng pháp điện di trên thạch polyacrylamid chứa SDS (SDS-PAGE)
Điện di trên thạch polyacrylamid: với sự có mặt của sodium dodecylsulfat
(SDS) cho phép phân ly các phân tử protein có khối lợng khác nhau SDS có
điện tích âm lớn khi ghép nối vào liên kết peptid tạo phức SDS-protein Phức này
có độ âm điện khác nhau và đi chuyển khác nhau trên thâch polyacrylamid Nhvậy số lợng SDS tỷ lệ với khối lợng phân tử protein Kết quả có thể phân lập cácprotein có khối lợng phân tử khác nhau
Điện di đẳng điện: Mỗi protein có điểm đẳng điện khác nhau nên có thể điện
di các mẫu protein trong du7ng dịc đệm có pH biến thiên liên tục
Điện di hai chiều (2-D electrophoresis): Kết hợp hai phơng pháp trên chpo
phép phân đoạn, phân lập và xác định khối lợng protein
Sắc ký khối phổ (mass spectrometry): protein đợc bơm vào cột sắc ký chứa
đệm dễ bay hơi
Phơng pháp phân tích protein bằng phản ứng kháng nguyên-kháng thể
Phản ứng này có tính đặc hiệu cao, dùng để phát hiện và tinh sạch protein.Kháng thể đợc tạo ra khi đa kháng nguyên vào thỏ và đợc tinh sạch từ máu thỏsau khi nhiễm Đấy là những kháng thể đa dòng (polyclonal antibody; nhận biếtmột số kháng nguyên) trong khi kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody) chỉnhận biết một kháng nguyên nhất định
Kháng thể đợc đánh dấu bằng phóng xạ hoặc chất phát huỳnh quang đểphát hiện protein đặc hiệu nhờ kỹ thuật Western blot, immunoblot Sự phân bố
Trang 6của protein đặc hiệu trong tế bào, tổ chức mô có thể đ ợc phát hiện nhờ kỹ thuậtlai in situ (giống nguyên tắc của Western blot) Ngoài ra kháng thể còn đ“gap” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ợcdùng để tinh sạch protein đặc hiệu nhờ phản ứng kết tủa miễn dịch hoặc bằngsắc ký ái lực Kháng thể đánh dấu đợc dùng để đánh giá về số lợng khángnguyên trong kỹ thuật ELISA (enzymelinked immunosorbent asay)
Phơng pháp xác định trình tự acid amin (cấu trúc bậc I của protein
Gián tiếp qua phân tích trình tự cADN tơng ứng chuỗi peptid đó Phơng phápnày thờng không thật chính xác do tính bị thoái hóa của ADN tơng ứng protein
đó
Phơng pháp phân hủy Edman (Edman degradation) cho phép trực tiếp xác
định cấu trúc bậc I của protein Trong đó acid amin cuối cùng đ ợc đánh dấu vàcắt ra để xác định Mỗi phản ứng thờng 50 acid amin/chuỗi, do vậy trớc khi đọc,các chuỗi dài thờng đợc cắt ngắn bằng protease đặc hiệu hoặc hóa chất đặchiệu; ví dụ hydroxylamin cắt đặc hiệu liên kết asparagin-glycin
Máy đọc trình tự acid amin đợc kết nối với sắc ký lỏng cao áp cho phép xác địnhtrình tự của protein cỡ pM (tơng đơng lợng protein có thể thu đợc từ điện di trên thạchacrylamid) [Võ Thị Thơng lan, sinh học phân tử, 2002, tr.201-202
4.1.4 Cơ chế phân tử của đột biến
Chuỗi kép polynucleotid là cấu trúc cơ sở của một gen Cơ chế phân tử của
đột biến gen dựa vào sự biến đổi tại một nucleotid của chuỗi đơn mang mã ditruyền (bộ ba nucleotid = triplette) Do đặc điểm cấu tạo hóa học nên chỉ có sựthay thế giữa nucleotid AG và TC, trong khi sự chèn thêm hay cắt bỏnucleotid không lệ thuộc vào loại A, G, T hoặc C
Để tiện theo dõi cơ chế phân tử của đột biến gen cần dựa vào bảng mã phiên
đợc đa ra dới đây.
u
c
A
G
Trang 7Tùy theo hậu quả của đột biến gen có thể phân biệt những dạng đột biến:
đột biến sai nghĩa, đột biến vô nghĩa, đột biến thoái hóa và đột biến dịch khung.(1) Đột biến sai nghĩa: Khi thay thế một cặp nucleotid (ví dụ cặp G-C bằngcặp A-T) dẫn đến thay đổi loại acid amin tại vị trí t ơng ứng với bộ ba mãcho acid amin tại vị trí đó
Chuỗi Trình tự cha đột biến Trình tự sau đột biến
Gen 3’AGT-CAA-GGT-TGC-CAT-…5’ 3’AGT-CAA-GGT-T A C-CAT-…5’
m-ARN 5’UCA-GUU-CCA-ACG-GUA-…3’ 5’UCA-GUU-CCA-A U G-GUA-…3’
Protein Ser-Val-Pro-Thr-Val-… Ser-Val-Pro-Met-Val-…
(2) Đột biến vô nghĩa: Thay thế cặp A-T bằng cặp G-C tại bộ ba thứ 3 trênADN dẫn đến thay đổi mã bộ ba có cặp nucleotid bị thay đổi Bộ ba mớivẫn mã cho acid amin nh bộ ba cũ
Chuỗi Trình tự cha đột biến Trình tự sau đột biến
Gen 3’AGT-CAA-GGT-TGC-CAT-T…5’ 3’AGT-CA G -GGT-TGC-CAT-T…5’
m-ARN 5’UCA-GUU-CCA-ACG-GUA-…3’ 5’UCA-GU C -CCA-AUG-GUA-…3’
Protein Ser-Val-Pro Thr Val- … Ser-Val-Pro Thr Val- …
(GUC cũng mã cho Val nh GUU)
(3) Đột biến thoái hóa: Do mất cặp (ví dụ cắt bỏ cặp G-C) trong ADN dẫn
đến tổ chức mới trình tự các bộ ba từ vị trí mất cặp G-C và có thể xuấthiện mã kết thúc làm thay đổi loại và trình tự amin cũng nh giảm số lợngacid amin trong protein mới
Chuỗi Trình tự cha đột biến Trình tự sau đột biến
Gen 3’AGT-CAA-GGT-TGC-CAT-T…5’ 3’AGT-CAA-GTT-GCC-ATT…5’
m-ARN 5’UCA-GUU-CCA-ACG-GUA-A…3’ 5’UCA-GUU-CAA-UGG- UAA …3’
(UAA là mã kết thúc)
Protein Ser-Val-Pro-Thr-Val-… (thay đổi loại và ít hơn 1 a amin)Ser-Val-Gln-Trp…
(4) Đột biến dịch khung: cắt bỏ cặp C-G của bộ ba thứ 3 trên gen dẫn đến tổchức lại các bộ ba kể từ vị trí đó; hậu quả là làm thay đổi loại, số l ợng cácacid amin trong chuỗi polypeptid ban đầu
Chuỗi Trình tự cha đột biến Trình tự sau đột biến
m-ARN 5’UUG-UGU-GUC-CAA-GUU-UCC-UCG…3’ 5’UUG-UGU-UCC-AAG-UUU-CCU-CG…3’
Protein Leu-Cys-Val-Gly-Val-Trp-Ser-…), hệ gen (thay đổi loại và ít hơn 1 a amin)Leu-Cys-Ser-Lys-Trp-Pro-…), hệ gen
Cơ chế đột biến gen trên một nhiễm sắc thể có thể phân làm các b ớc:
1)- Men topoisomerase mở xoắn chuỗi kép ADN
2)- Một men giới hạn (nuclease) cắt liên kết peptid giữa hai nucleotid tại mộthoặc hai vị trí trên gen
3)- Tách rời liên kết hydro giữa hai mạch, gỡ nucleotid ra và thay thế, ghépthêm hoặc loại bỏ nucleotid ban đầu
4)- Men ligase nối lại mạch nucleotid đã bị cắt đứt
4.1.5 Đột biến nhân tạo hay cảm ứng và hồi biến
Trang 84.2 Đột biến cấu trúc và số lợng nhiễm sắc thể
4.2.1 Đột biến cấu trúc trên một nhiễm sắc thể (ADN)
Đột biến gen thờng rất hay là hậu quả của những biến đổi của một cặp nucleotid duy nhất nội trong đoạn acid nucleic diễn đạt gen chức năng Khi đó hoặc một purin base hay một pyrimidin base bị thay thế bởi purin hoặc pyrimidin base khác (transition: chuyển đổi) Cũng có thể một purin base đợc
đổi (transversion: trao đổi) bằng một pyrimidin base (hay ngợc lại) ở cả hai ờng hợp, trật tự nucleotid bị biến đổi trong sự bảo tồn số lợng nucleotid nguyên thủy Sự mất đi (-) hay sự chèn thêm (+) các nucleotid trong vùng một gen cùng khởi sinh những đột biến gen dẫn đến sơ đồ đọc từ một điểm bắt đầu cố định của mã di truyền bị thay đổi [ABC Biologie, 1967, tr.295].
Trang 9 Trao đổi đoạn nucleotid
4.2.2 Đột biến cấu trúc giữa các nhiễm sắc thể
Tùy theo dạng biến đổi cấu tạo mà những đột biến NST đợc gọi là đột biến
đảo vị (inversion: đảo vị một đoạn tại chỗ), đột biến đổi vị (translocation: chuyển
vị một đoạn sang NST khác), đột biến mất đoạn (deletion: mất một đoạn ở giữaNST), đột biến cắt đuôi (deficiency) và đột biến nhân đôi (duplication: tái bảnmột đoạn của NST đơn bội)
Thêm đoạn NST
Tái tổ hợp đặc hiệu phát hiện lần đầu tiên ở E coli Khi xâm nhập tế bào chủ,
men integrase của phage (thể thực khuẩn) và protein IHF của tế bào chủ liên kếtvới vị trí đặc biệt trên -ADN (của phage) và bám vào hệ gen của tế bào vi
khuẩn Lúc này xảy ra trao đổi chéo giữa hai genomee (phage và E coli); Phage
có thể ở dạng tiềm tan
Tùy theo chiều sắp xếp của các vị trí đặc hiệu trên ADN mà trao đổi chéo
đặc hiệu có thể diễn ra theo 3 cách khác nhau:
Trao đổi chéo đặc hiệu ngoại phân tử (intermolecular site-specific recombination):
sự ghép vào hoặc tách ra giữa hai phân tử ADN (ví dụ nh ghép -ADN vào genome
của E coli).
Cơ chế tái tổ hợp đặc hiệu ở E coli
Trao đổi chéo đặc hiệu nội phân tử (intramolecular site-specific recombination): giữa các đoạn nucleotid lặp lại cùng chiều hay ngợc chiều của một phân tử ADN Ví dụ sự trao đổi chéo đặc hiệu tại vùng G (3000 bp) của phage Mu Đoạn G (có 34 nucleotid lặp lại ngợc chiều ở hai đầu) có khả năng đổi chiều ngay tại vị trí của mình Sự đổi chiều của G phụ thuộc hai
đoạn lặp lại này và protein GIN (mã bởi gen gin).
Trang 10 Trao đổi chéo giữa hai chuỗi lặp lại ngợc chiều gixL và gixR gây ra sự đổi
chiều đoạn G Do vậy hoạt động của các gen S và U bị thay thế bởi S’ và
U’ Sản phẩm của hai cặp gen này của Mu qui định giới hạn tế bào chủ E coli.
Bớt đoạn NST
Trao đổi gen do tái tổ hợp chung
Trao đổi chéo đoạn NSTử (gen E) giữa hai NST tơng đồng
Đoạn e không bổ sung với E, đ“gap” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ” bất kỳ giữa các đoạn đã biết đ ợc cắt bỏ
Đoạn E đợc dùng làm khuôn tổng hợp E
Trao đổi gen do tổng hợp ADN có giới hạn
Thay thế gen giữa hai NSTử của một NST
do tổng hợp ADN có giới hạn
Trao đổi đoạn NST
Sự trao đổi chéo đoạn ADN (crossing-over) cũng dựa trên thuyết Bruch-Reunion
và diễn ra ở cuối kỳ đầu của phân bào giảm phân (meiose) Hiện tợng này diễn ratheo nhiều dạng khác nhau, tùy xem NST nào trong thể tứ bắt chéo nhau
