Chuong II_Bai 3

Trình bày được các giai đoạn trong cơ chế tự nhân đôi của DNA.. Sự tự nhân đôi DNASao chép DNA ở vi khuẩn E.coli Mạch chậm Protein SSB Mồi RNA Đoạn Okazaki mới DNA pol trên mạch chậm DNA

Trang 1

SINH HỌC PHÂN TỬ

CHÖÔNG II:

BÀI 3:

SỰ NHÂN ĐÔI VÀ QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ

ĐOÀN THỊ THÙY TRÂN

Trang 2

1 Trình bày được các giai đoạn trong cơ chế tự nhân đôi của DNA

2 Trình bày được các giai đoạn trong cơ chế phiên mã

3 Phân biệt được hai quá trình nhân đôi và phiên mã

Mục tiêu

Trang 3

1/ Sự tự nhân đôi DNA

1.1 Các nguyên tắc chung của sự tự nhân đôi 1.2 Diễn biến quá trình tự nhân đôi

2/ Quá trình phiên mã

2.1 Tổng quan về phiên mã

2.2 Phiên mã ở tế bào nhân sơ Prokaryote

2.3 Phiên mã ở tế bào nhân chuẩn Eukaryote

Trang 4

Học thuyết trung tâm của SHPT

Sao chép Phiên mã

Dịch mã

Phiên mã ngược

Trang 5

DNA sao chép theo kiểu bán bảo tồn :

2 mạch DNA tách ra làm khuôn tạo mạch con mới

1 Sự tự nhân đôi DNA

Trang 6

Trang 7

NGUYÊN LIỆU CHO SAO CHÉP DNA

Pyrimidine + Pyrimidine Pyrimidine + Pyrimidine

Purine + Purine

Purine + Pyrimidine

Trang 8

NGUYÊN LIỆU CHO SAO CHÉP DNA

Trang 9

• Phá vỡ các liên kết hydro;

• Phải có đoạn mồi (primer) RNA ngắn;

• Có đủ 4 loại nucleoside triphosphate (dATP, dGTP, dTTP và dCTP);

• Mạch mới luôn tổng hợp theo hướng 5’P ––> 3’OH;

• Các Nu mới nối với nhau bằng lk phosphodiester;

• Enzyme đặc hiệu

1.1 Các nguyên tắc chung của sự tự nhân đôi

Trang 10

Gồm 3 giai đoạn:

Khởi sự

Nối dài

Kết thúc

1.2 Diễn biến quá trình tự nhân đôi

Trang 11

- Sinh vật nhân sơ: 1 điểm khởi sự sao chép

- Sinh vật nhân thực: nhiều điểm khởi sự sao chép

a Khởi sự:

Trang 12

KIỂU SAO CHÉP PHỔ BIẾN Ở VI KHUẨN

Bóng sao chép Điểm khởi đầu sao chép

Trang 13

DNA mới được

Trang 14

Sao chép DNA ở vi khuẩn E.coli

Mạch chậm Protein SSB

Mồi RNA Đoạn Okazaki mới

DNA pol trên mạch chậm

DNA helicase DNA primase

Trang 15

Topoisomerase

Hoạt động của Topoisomerase

Topoisomerase:

Tách, xoay DNA mẹ

rồi nối các mạch của

chúng lại với nhau ở

phía đầu của chạc sao

chép, giải tỏa lực

căng bởi sự dãn xoắn

Trang 16

Hoạt động của Helicase

Trang 17

al Reproduced by permission of Garland Science/Taylor & Francis LLC.”

Hoạt động của Protein SSB

Protein SSB:

LK mạch đơn giúp

làm ổn định mạch

DNA làm khuôn

Trang 18

Primase Mồi RNA

Hoạt động của Primase

Trang 19

a Khởi sự:

Protein Vai trò Topoisomerase

Helicase

Protein SSB

Primase

Trang 20

a Khởi sự:

Protein Vai trò

Topoisomerase Tách, xoay DNA mẹ rồi nối các mạch của

chúng lại với nhau ở phía đầu của chạc sao chép, giải tỏa lực căng bởi sự dãn xoắn

Helicase Dãn xoắn và tách hai mạch đơn DNA

Protein SSB LK mạch đơn giúp làm ổn định mạch

DNA làm khuôn

Primase Tổng hợp đoạn mồi RNA có trình tự bổ

sung với mạch khuôn.

Trang 21

vào đầu 3’ của một

mạch DNA đang kéo

dài, với sự giải phóng

hai nhóm phosephate

b Nối dài

Trang 22

b Nối dài Primase

Mồi RNA DNA pol III

DNA Pol I

DNA ligase

Đoạn Okazaki DNA mới

Điểm nối

Các protein tham gia giai đoạn nối dài ở sinh vật nhân sơ

Trang 23

Các protein tham gia giai đoạn nối dài ở sinh vật nhân sơ

Trang 24

b Nối dài

DNA pol III Sử dụng mạch DNA mẹ làm khuôn, tổng hợp

mạch DNA mới bằng việc bổ sung Nu vào đầu 3’OH của mạch DNA sẵn có hoặc đoạn mồi RNA qua lk cộng hóa trị

Sửa sai.

DNA pol I Loại bỏ Nu của đoạn mồi RNA bắt đầu từ đầu

5’, thay thế chúng bằng Nu DNA.

Sửa sai DNA ligase Nối 2 đoạn Okazaki với nhau

Trang 25

Hoạt động nối các đoạn Okazaki của DNA ligase

b Nối dài

Trang 26

DNA pol ở Eukaryote có khoảng 11 loại, điển

hình:

-DNA Pol α (ADN primase): tổng hợp ARN mồi.-DNA Pol β (giống ADN pol I): tổng hợp + sửa sai + loại bỏ mồi + hoàn chỉnh mạch mới

-DNA Pol γ: tìm thấy ti thể

-DNA Pol δ: chức năng giống ADN pol III

-DNA Pol ε: chức năng chưa rõ

b Nối dài

Trang 28

SAO CHÉP Ở EUKARYOTE

Điểm khởi sự sao chép

Sự sao chép bắt đầu tại 3 điểm khởi sự DNA của NST

2 chromatide chị em

Trang 29

2 Quá trình phiên mã

NGUYÊN LIỆU CHO QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ

Trang 30

• Chỉ một trong hai mạch của DNA dùng làm khuôn để tổng hợp RNA -> khả năng dị xúc tác

• RNA được tổng hợp theo hướng 5'  3'.

• RNA polymerase có thể tái khởi sự tổng hợp mạch mới và không cần mồi

2.1 Tổng quan về phiên mã

Trang 31

• Chỉ một loại RNA-polymerase tổng hợp tất cả các loại RNA

• mRNA thường chứa thông tin nhiều gen nối tiếp (polycistronic)

Trang 32

• RNA polymerase lõi có thể xúc tác tạo thành RNA

• Sigma có vai trò nhận biết vị trí thích hợp trên DNA để khởi sự tổng hợp RNA

• RNA polymerase lõi gắn với nhân tố sigma ở điểm khởi sự và tách ra khi phiên mã bắt đầu

Trang 33

mRNA _ TTGACA _TATAAT I

– 35 bp -10 bp +1

Promoter là vùng DNA để RNA polymerase

gắn vào khởi sự phiên mã

Trang 34

promoter Điểm bắt đầu phiên mã

VAI TRÒ CÁC TRÌNH TỰ TRÊN PROMOTER Ở E.COLI

Trang 35

Mạch DNA

Vị trí bắt đầu phiên mã Nhân tố σ

VAI TRÒ CÁC TRÌNH TỰ TRÊN PROMOTER Ở E.COLI

Trang 37

GIAI ĐOẠN KHỞI SỰ

RNA pol gắn vào promoter Khởi sự

Trang 38

– RNA polymerase gắn trình tự promoter trên DNA mạch kép

– RNA polymerase tháo xoắn cục bộ mở mạch gần điểm khởi sự hình thành chỗ phình phiên mã.

– RNA Polymerase xúc tác liên kết phospho diester

của hai nucleotide khởi sự và tổng hợp 2 nucleotide

đầu tiên trên RNA RNA được tổng hợp một đoạn dài khoảng 9 – 10 nucleotide thì nhân tố σ rời khỏi phần lõi enzyme

a Khởi sự

Trang 39

GIAI ĐOẠN NỐI DÀI

Trang 40

RNA polymerase lõi di chuyển dọc DNA mạch khuôn

RNA polymerase di chuyển tháo xoắn DNA và gắn nối nucleotide vào RNA mới dựa vào bắt cặp

bổ sung với nucleotide trên mạch khuôn DNA

b Nối dài

Trang 41

GIAI ĐOẠN KẾT THÚC

Trang 42

Đọc qua dấu kết thúc Có 2 tín hiệu kết thúc:

- Tín hiệu kết thúc ko phụ thuộc Rho

-Tín hiệu kết thúc phụ thuộc Rho: Yếu tố Rho () gắn vào ARN -> ngừng tổng hợp ARN

-> ARN mới được tổng hợp tách khỏi ADN khuôn sử dụng ngay lập tức để tổng hợp protein

c Kết thúc

Trang 43

Kết thúc sự phiên mã không phụ thuộc yếu tố Rho

Trang 44

Kết thúc sự phiên mã phụ thuộc yếu tố Rho

Yếu tố Rho

Trang 45

PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ Ở PROKARYOTE VÀ EUKARYOTE

Chuỗi acid amin

Nhân

Sự phiên mã

Tế bào chất

Trang 46

• ARN polymerase I ở trong hạch nhân xúc tác tổng hợp các rARN

• ARN polymerase II xúc tác tổng hợp ARN tiền thân của mARN và các ARN nhỏ ở trong nhân (tham gia vào quá trình thuần thục ARN).

• ARN polymerase III chịu trách nhiệm tổng hợp những ARN tiền thân của ARN vận tải và ARN ribosome 5S và một số ARN nhỏ trong nhân khác.

• mRNA chứa thông tin của 1 gen (monocistronic mRNA )

Trang 47

Hình: Sự khởi sự phiên mã của ARN pol II

Trang 48

QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI mRNA Ở EUKARYOTE

Tiền mRNA

Phiên mã, gắn mũ 5’

Điểm poly A Vị trí kết thúc

Cắt ở vị trí poly A Gắn đuôi polyadenin

“cắt” nối RNA

Trang 49

* Quá trình chế biến tiền mRNA:

- Gắn mũ chụp đầu 5’

- Gắn đuôi poly A đầu 3’

- Cắt nối, loại intron

Trang 51

1 Quá trình nhân đôi của DNA còn được gọi là:

A Quá trình tái bản

B Quá trình sao mã

C Quá trình tổng hợp DNA

D A và C đúng

Trang 52

2 Quá trình tái bản DNA cần có protein:

A Hb

B SSB

C Histone

D B và C đúng

Trang 53

3 Việc gắn kết các mạch okazaki để tạo

nên một mạch đơn hoàn chỉnh được thực hiện nhờ các enzyme:

A DNA topoisomerase

B DNA polymerase

C DNA ligase

D DNA helicase

Trang 54

4 Vai trò của DNA polymerase III trong

trong quá trình tái bản DNA ở Prokaryote là:

A Tháo xoắn phân tử DNA thành 2 sợi đơn

B Tổng hợp RNA mồi

C Nối các đoạn Okazaki

D Tổng hợp sợi DNA mới

Trang 55

5 2 sợi DNA sẽ không bị xoắn lại sau khi

tháo xoắn trong quá trình tái bản DNA ở Prokaryote là do

A Helicase

B Ligase

C Primase

D SSB

Trang 56

6 Nguyên tắc bán bảo tồn trong cơ chế nhân đôi

của DNA là:

A Hai DNA mới được hình thành sau khi nhân đôi,

có một DNA giống với DNA mẹ còn DNA kia đã có cấu trúc thay đổi

B Hai DNA mới được hình thành sau khi nhân đôi hoàn toàn giống nhau và giống với DNA mẹ ban đầu

C Sự nhân đôi xảy ra trên hai mạch của DNA theo hai chiều ngược nhau

D Trong hai DNA mới hình thành mỗi DNA gồm có một mạch cũ và một mạch mới tổng hợp

Trang 57

7 Cho mạch mã gốc của gen có trinh tự 3’ AGG

GGT TCC TTC AAA 5’ Trình tự các nuclêôtit trên mRNA là:

A 5’ UCC CCA AGG AAG UUU 3’

B 3’ UCC CCA AGG AAG UUU 5’

C 5’ TCC CCA AGG AAG TTT 3’

D 3’ TCC CCA AGG AAG TTT 5’

Trang 58

8 Vai trò của RNA polymerase II ở Eukaryote là

A xúc tác tổng hợp các rRNA

B xúc tác tổng hợp RNA tiền thân của mRNA

và các RNA nhỏ ở trong nhân

C tổng hợp những RNA tiền thân của RNA vận tải và RNA ribosom 5S và một số RNA nhỏ trong nhân khác

D tự khởi động phiên mã

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	1,61 MB