Bài giảng Công nghệ gen và công nghệ thông tin trình bày quá trình lưu giữ ADN trong tế bào, ngôn ngữ gen, công nghệ ADN, kỹ thuật xét nghiệm ADN, máy phân tích di truyền, thẻ ADN cá nhân, phát hiện và điều trị các bệnh di truyền, bệnh xơ gan, con đường đưa thông tin từ ADN đến bệnh tật, lý thuyết trung tâm, nguyên lý điều trị bệnh di truyền.
Trang 1Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
CÔNG NGHỆ GEN
GV: TS Hoàng Quốc Khánh
Trang 2• 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
Trang 3Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
• 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)
Trang 4• 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
Trang 5Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
• 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)
Trang 6Các 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)
Trang 7Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 81.1.2 Sinh vật nhân thật (eukaryot)
Nấm
Protista (tảo và nguyên sinh động vật)
Thực vật
Động vật
Trang 9Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 11Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 13Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 15Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Viruses
Trang 17Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
1.1.3 Sự biệt hóa
Sự phân chia tế bào có thể thay đổi phương thức biểu hiện gen
Sự hình thành bào tử: ở prokaryot
Phát sinh mô: tế bào phôi biệt hóa thành tế
bào chuyên hóa như tế bào gan, thận
Trang 181.2 Các bào quan
1.2.1 Nhân tế bào
Mang các thông tin di truyền trong các
nhiễm sắc thể
Nhân tế bào được bào bọc bởi màng
nhân,cho phép các phân tử lớn đi qua
Sự phiên mã xảy ra trong nhân.
Trang 19Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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.
Pore complexes (TEM) Nuclear lamina (TEM)
Close-up of nuclear envelope
Ribosome
1 µm
1 µm 0.25 µm
Trang 21Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 23Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 25Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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
Trang 27Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 29Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
• 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
Trang 30• Phagocytosis
1 µm
Lysosome contains active hydrolytic enzymes
Food vacuole fuses with lysosome
Hydrolytic enzymes digest food particles
Digestion Plasma membrane
Lysosome
Digestive enzymes Lysosome
Nucleus
Trang 31Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 321.2.5 Tách các bào quan
Ly tâm dựa trên gradient nồng
độ (đường, ficoll, cesium
chloride
Trang 33Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 341.3.4 Các đại phân tử phức
Glycoprotein
Trang 35Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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, virus-cell, bacterium-cell, and hormone cell interactionssperm-oocyte),
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
Trang 36• Chondroitin sulfate
Trang 37Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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
Trang 39Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Trang 41Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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 2,5x106 Da
Eukaryot: 80S, TĐV lớn (60S) và TĐV nhỏ (40S)
- Chromatin: vật chất cấu tạo nên nhiễm sắc thể
eukaryot, phức hệ deoxiribonucleoprotein →
Nucleosome
Trang 42– Carry out protein synthesisER
Endoplasmic reticulum (ER) Ribosomes Cytosol
Free ribosomes
Bound ribosomes
Large subunit Small 0.5 µm
Trang 43Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Nucleosome
Six-fold DNA compaction
Trang 44(1) (2)
Trang 45Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
linker DNA between
nucleosome, inducing tighter DNA wrapping around the
Trang 46Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn(2) Nuclear arrays can form
more complex structures: the
30-nm fiber (“zigzag model”)
Trang 47Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
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
Trang 49Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Màng tế bào
Figure 5-2: The fluid mosaic model of the membrane
Trang 50Protein vận chuyển
Trang 51Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
• Enzym gắn trên
màng
– Phản ứng bên
ngòai – Phản ứng bên trong
Trang 52công 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
Trang 53Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.vn
Chia sẻ tài liệu Y Sinh học miễn phí tại: https://wWw.YSinhHoc.bio
Saccharomyces cerevisiae
Trang 54Arabidopsis thaliana