Bài Giảng Công Nghệ Gen Đại Học Lạc Hồng

Các loại tế bào và các đại phân tử 4 tiết • Phân loại tế bào • Cấu trúc và chức năng protein • Phương pháp phân tích protein • Chương III.. • PHẦN II – NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT

CÔNG NGHỆ GEN Đại Học Lạc Hồng

GV: TS Hoàng Quốc KhánhViện Sinh học nhiệt đớihoangqk@gmail.com

• PHẦN I – NGUYÊN LÝ SINH HỌC PHÂN TỬ

• Chương I Các loại tế bào và các đại phân tử (4 tiết)

• Phân loại tế bào

• Cấu trúc và chức năng protein

• Phương pháp phân tích protein

• Chương III Acid Deoxiribonucleic (4 tiết)

• Mô hình và cấu trúc DNA của Watson và Crick

• Thành phần hóa học của DNA

• Cấu trúc của DNA

• Chương IV Tái bản của DNA (4 tiết)

• Các mô hình tái bản DNA

• Các thành phần cần thiết cho tái bản DNA ở prokaryot

• Tái bản DNA sợi kép ở prokaryot

• Tái bản DNA ở eukaryot

• Chương V Bản chất của gen (4 tiết)

• PHẦN II – NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP KỸ THUẬT GEN

• Chương VI Nguyên lý kỹ thuật gen (6 tiết)

• Một số yếu tố cần thiết trong kỹ thuật gen

• Nguyên lý kỹ thuật gen

• Các phương pháp tách dòng gen

• Ngân hàng bộ gen

• Chương VII Phương pháp PCR và các kỹ thuật cơ bản trong CNSH phân

tử (6 tiết)

• Phương pháp PCR

• Phương pháp điện di

• Phương pháp giải trình tự gen

• Các kỹ thuật lai phân tử

• Kỹ thuật phân tử nghiên cứu đa dạng di truyền và ứng dụng trong phân lọai phân tử

• Các phương pháp chuyển gen

• Chương VIII Ứng dụng kỹ thuật gen trong y học và chuẩn đóan (4 tiết)

• Kỹ thuật gen trong sản xuất chế phẩm sinh học

• Sử dụng kỹ thuật gen trong chẩn đóan và chũa bệnh

• Chương IX Kỹ thuật gen ứng dụng trong thực tế sản xuất (4 tiết)

• Kỹ thuật gen ứng dụng trong nông nghiệp

• An tòan của sinh vật biến đổi gen

• Ôn tập và dự phòng (2 tiết)

Chương 1 Các loại tế bào và các đại phân tử

1.1 Phân loại tế bào

1.1.1 Tế bào nhân sơ (prokaryot)

- Tế bào thật (eubacteria)

- Tế bào cổ (archaea)

- Tảo lam (vi khuẩn lam - cyanobacteria)

1.1.2 Sinh vật nhân thật (eukaryot)

Nấm

Protista (tảo và nguyên sinh động vật)Thực vật

Động vật

Viruses

Sự phiên mã xảy ra trong nhân.

Hạch nhân: nơi tổng hợp rRNA

Nhân tế bào

Figure 6.10

Nucleus

Nucleus Nucleolus

Chromatin Nuclear envelope:

Inner membrane Outer membrane

Nuclear pore

Rough ER

Pore complex

Surface of nuclear envelope.

Close-up of nuclear envelope

Ribosome

1 µm

1 µm

0.25 µm

1.2.3 Lưới nội chất (endoplasmic reticulum)

Lưới nội chất nhẵn: chứa enzym, tổng hợp lipid

Lưới nội chất xù xì: chứa ribosome

Phức hệ Golgi: Chồng các túi dẹp có màng bào bọc

• Lysosomes carry out intracellular digestion by

Food vacuole fuses with lysosome

Hydrolytic enzymes digest food particles

Digestion Food vacuole

Plasma membrane

Lysosome

Digestive enzymes Lysosome

Nucleus

• Phagocytosis

1 µm

Lysosome contains active hydrolytic enzymes

Food vacuole fuses with lysosome

Hydrolytic enzymes digest food particles

Digestion Food vacuole

Plasma membrane

Lysosome

Digestive enzymes Lysosome

Nucleus

1.2.5 Tách các bào quan

Ly tâm dựa trên gradient nồng

độ (đường, ficoll, cesium

chloride

1.3.4 Các đại phân tử phức

Glycoprotein

Chức năng của glycoproteins [3]

Structural molecule Collagens

Lubricant and

protective agent Mucins

Transport molecule Transferrin, ceruloplasmin

Immunologic molecule Immunoglobins, histocompatibility antigens

Hormone Chorionoic gonadotropin, thyroid-stimulating hormone (TSH) Enzyme Various, eg, alkaline phosphatase

Cell

attachment-recognition site Various proteins involved in cell-cell (eg, sperm-oocyte), virus-cell, bacterium-cell, and hormone cell interactions Antifreeze Certain plasma proteins of coldwater fish

Interact with specific

carbohydrates Lectins, selectins (cell adhesion lectins), antibodies

Receptor Various proteins involved in hormone and drug action

Affect folding of certain

proteins Calnexin, calreticulin

• Chondroitin sulfate

1.4 Tập hợp các đại phân tử

1.4.1 Các phức hệ protein

Bộ khung xương tế bào (Cytoskeleton):

cách sắp xếp các sợi protein trong tế bào

Các vi ống (microtubule): protein tubulin

Các vi sợi: tập hợp protein actin cùng với myosin

1.4.2 Nucleoprotein

- Ribosome:

Vi khuẩn: 70S, tiểu đơn vị lớn (50S - 23S và 5S

RNA + 31 protein) và tiểu đơn vi nhỏ (30S – 16S RNA và 21 protein), KL tổng số 2,5x10 6 Da

Eukaryot: 80S, TĐV lớn (60S) và TĐV nhỏ (40S)

- Chromatin: vật chất cấu tạo nên nhiễm sắc thể

eukaryot, phức hệ deoxiribonucleoprotein →

Nucleosome

– Carry out protein synthesis ER

Endoplasmic reticulum (ER) Ribosomes Cytosol

Free ribosomes

Bound ribosomes

Large subunit

Small subunit 0.5 µm

Six-fold DNA compaction

Figure 7-19 The core histones share a common structural fold

Figure 7-19 The core histones share a common structural fold

(1) (2)

(1) His to ne H1 binds to the linke r

DNA be twe e n nuc le os o me , induc ing tighte r DNA wrapping around the

Cấu trúc trật cao của chromatin (a) Ảnh vi điện tử , (b) Mô hình

Cấu trúc trật cao của chromatin (a) Ảnh vi điện tử , (b) Mô hình

- Kênh vận chuyển các phân tử nhỏ

- Chất trung gian cho tương tác tế bào – tế

Màng tế bào

Figure 5-2: The fluid mosaic model of the membrane

Protein vận chuyển

Một số đối tượng nghiên cứu trong

công nghệ sinh học

Escherichia coli (thường

được viết tắt là E coli) là

một trong những loài vi

khuẩn chính ký sinh trong

đường ruột của động vật

máu nóng (bao gồm chim

và động vật có vú) Vi

khuẩn này cần thiết trong

quá trình tiêu hóa thức ăn

và là thành phần của

Saccharomyces cerevisiae

Arabidopsis thaliana