So sánh cấu trúc gen mã hóa protein ở prokaryote và eukaryote

Cấu trúc chung của gen và phân loại genDựa vào vai trò các sản phẩm gen người ta chia gen thành 2 loại là GEN CẤU TRÚC và GEN ĐIỀU HÒA • Gen cấu trúc: Mang thông tin mã hóa cho các sản

Chủ đề: So sánh cấu trúc

gen mã hóa protein ở prokaryote và eukaryote

Nhóm sinh viên

Nội dung truyền tải

Gen là gì?

Gen là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hóa một sản phẩm xác định (một chuỗi polypeptide hay một phân tử RNA)

Cấu trúc chung của gen và phân loại gen

Dựa vào vai trò các sản phẩm gen người ta chia gen thành 2 loại

là GEN CẤU TRÚC và GEN ĐIỀU HÒA

• Gen cấu trúc: Mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo

nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào

• Gen điều hòa là gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của

gen khác

Dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen người ta chia gen thành

2 loại là GEN PHÂN MẢNH và GEN KHÔNG PHÂN MẢNH

• Gen phân mảnh có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn

mã hóa axit amin (exon) và các đoạn không mã hóa aa (intron) xen kẽ nhau Loại gen phân mảnh có ở sinh vật nhân thực

• Gen không phân mảnh có vùng mã hóa liên tục mã hóa axit

amin Loại gen không phân mảnh có ở sinh vật nhân sơ

Khái niệm prokaryote và eukaryote

E Coli

Vi khuẩn Lam

Động vật, thực vật, nấm

• Prokaryote là sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền

nhân hoặc là sinh vật nguyên thủy mà tế bào

không có màng nhân

• Eukaryote là sinh vật nhân thực còn gọi là sinh

vật nhân chuẩn, sinh vật nhân điển hình hoặc

sinh vật có nhân chính thức, là một sinh vật gồm

các tế bào phức tạp, trong đó vật liệu di truyền

được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc

Vị trí của bộ gen ở prokaryote và eukaryote

Bộ gen của sinh vật prokaryote

gồm DNA trần, dạng vòng, dạng

sợi hoặc vừa vòng vừa sợi

Gồm có gen trong nhân (nằm trong

tế bào chất) gen ngoài nhân nằm

trong plasmid

Bộ gen của sinh vật eukaryote 99%

DNA nằm trong nhân tế bào, còn

lại nàm trong ti thể và lạp thể

DNA + protein Histon tạo thành

NST

Hình ảnh

Gen cấu trúc mã hóa Protein của sinh vật nhân sơ

Vùng điều khiển gen

- Promoter của prokaryote thường có một đoạn lặp khoảng 4-6 cặp T-A , gọi

là hộp TA-TA, sau TA-TA box khoảng 5-7 cặp bazo nito là điểm bắt đầu phiên

mã tổng hợp mRNA.

- Promoter nằm ở khoảng nucleotid -35 đến -10 gọi là tâm promoter Vd: vi khuẩn ecoli tâm pronoter đặc trưng bằng trình tự TATAAT ở vị trí -10 (TATA box), trình tự TTGACAT nằm ở vị trí -35(CAAT box).

Vùng mang mã di truyền

- Hầu hết vùng mang mã của của sinh vật prokaryote đều mang thông tin di truyền

- Vùng mang mã di truyền gồm nhóm gen đơn và nhóm nhiều cistron, mỗi cistron mã hóa một chuỗi polypeptid, các cistron xếp thành từng nhóm, chung một vùng điều

khiển tạo thành một operon

- Trong operon, một vùng điều khiển hoạt hóa và khởi động phiên mã cho tất cả các gen cấu trúc (cistron), tạo một phân tử mRNA chung cho các cistron

Vùng kết thúc

- Vùng kết thúc (vùng 3’) của các gen có trình tự đặc trưng riêng

- Bao gồm các trình tự đặc hiệu để enzyme RNA polymerase nhận biết dấu hiệu ngừng phiên mã

Gen cấu trúc mã hóa Protein của sinh vật nhân thực

Cấu trúc gen mang mã di truyền của sinh vật nhân thực có 3 vùng tương tự như sinh vật nhân sơ: vùng 5’ promoter, khung đọc mở và vùng 3’ terminator

Vùng 5’ promoter

- Vùng 5’ promoter có các trình tự đặc hiệu: promoter

(vùng gen khởi động), enhancer (chất tăng cường),

Khung đọc mở

Ở sinh vật nhân thực, phần lớn các gen mã hóa protein là gen phân đoạn, trừ 1 số gen mã hóa histon và gen sốc nhiệt không chứa intron Khung đọc mở của các gen mã hóa protein ở sinh vật nhân thực có cấu trúc xen kẽ các exon (đoạn DNA mang mã di truyền) và intron (đoạn DNA không mang mã di truyền) nên được gọi là gen phân đoạn

Số lượng intron trong các gen mang mã di truyền, hàm lượng DNA của các intron trong gen khác nhau tùy từng gen Kích thước 1 intron có thể từ vài chục bp đến hàng nghìn bp tùy từng gen, tùy theo loài sv khác nhau

(cấu trúc gen mã hóa ovalbumin ở gà)

Vai trò của intron trong các gen đến nay chưa được biết đầy đủ, một số đột biến gen

ở đoạn intron có thể gây thay đổi sự biếu hiện gen

(Bệnh máu khó đông nhiều trường hợp người bệnh có liên quan đến đột biến ở intron 18 và 19)

Các trình tự intron trong gen có thể có vai trò quan trọng trong sự biểu hiện

thông tin di truyền hoặc có chức năng ổn định cấu trúc gen và cấu trúc nhiễm

sắc thể

Vùng 3’ terminator

- Vùng 3’ terminator của các gen ở SV nhân thực gồm các trình tự tín hiệu kết thúc, trình tự gắn đuôi polyadenin, trình tự kết thúc và một số trình tự lặp ngắn chưa rõ chức năng

Ở sinh vật nhân thực, các gen mã hóa protein có quá trình phiên mã độc lập với dịch mã

Kết thúc phiên mã chỉ tạo nên các phân tử tiền mRNA, phân tử tiền mRNA phải qua 1 quá trình biến đổi dể tạo nên các mRNA trưởng thành, có thể được đưa ra ngoài tế bào chất

thông qua quá trình dịch mã

Khác nhau

Có 3 loại Promoter khác nhau

- Là vị trí bám cho emzym RNA polymerase I

- Phiên mã tạo ra nhiều loại rRNA

- Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase

II, là promoter của các gen mã hóa mRNA

và một số RNA nhỏ: U1,U2, U3…

Promoter nhóm II

- Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase III,

- Là promoter của các gen mã hóa các tRNA, rRNA 5S và một số ít RNA nhỏ U5, U6

Promoter nhóm III

Vùng mang mã di truyền

Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực

có vùng mã hoá không liên tục, xen kẽ các đoạn mã hoá axit amin (exon) là các đoạn không mã hoá axit amin (intron) Vì vậy, các gen này được gọi là gen phân mảnh

01

Gồm các gen cấu trúc riêng Mỗi gen cấu trúc mã hóa một chuỗi polypeptide

02

Vùng mã hoá:

Mang thông tin mã hoá các axit amin Các

gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hoá

liên tục (gen không phân mảnh)

01

Gồm và các gen đơn và các gen

trong Operon, các gen có đướng

hướng trao đổi giống nhau sẽ tạo

So sánh cấu trúc gen mã hóa protein giữa sinh vật nhân sơ và nhân thực

Giống nhau

-Dù chưa được nghiên cứu đầy đủ nhưng có vai trò rất quan trọng, là cấu trúc không thể thiếu được của gen.

Trao đổi trả lời câu hỏi

Your Picture Here

Thanks for watching