Môn học: SINH HỌC PHÂN TỬ Giảng viên: Nguyễn Quốc Trung Bộ môn Sinh học phân tử CNSH ứng dụng Khoa Công nghệ sinh học Email: nqtrung@hua.edu.vn Các tính điểm mơn học Chun cần: 10% Kiểm tra kz: 30% Thi cuối kz: 60% • • • • • • • Chương I Lược sử phát triển sinh học phân tử Chương II Các đại phân tử sinh học: Acid nucleic Protein – Cấu trúc chức acid nucleic – Cấu trúc chức protein Chương III Cấu trúc gen hệ gen sinh vật – Cấu trúc gen – Hệ gen – Các DNA lặp lại hệ gen Chương IV Sự tái DNA Chương V Cơ chế gây biến đổi DNA Chương VI Sự phiên mã gen chế điều hòa phiên mã – I.Sự phiên mã sinh vật tiền nhân – Sự phiên mã sinh vật nhân chuẩn – Điều hòa phiên mã gen Chương VII Mã di truyền trình dịch mã – Mã di truyền – Nguồn gốc, cấu trúc chức loại RNA – Sinh tổng hợp protein Tài liệu tham khảo • PGS TS Phan Hữu Tơn, Giáo trình Sinh học phân tử đại cương, 2009 • Hồ Huznh Thùy Dương, 2008, Sinh học phân tử, NXB giáo dục • David Clark, Molecular Biology, 2005, Elsevier Inc LƯỢC SỬ RA ĐỜI SINH HỌC PHÂN TỬ I ĐỊNH NGHĨA • Theo Francois Jacob: Sinh học đại có mục đích giải thích đặc tính thể sống thơng qua nghiên cứu cấu trúc, chức phân tử vật chất thành phần • Sinh học phân tử: Là ngành sinh học đại quan tâm đến việc giải thích tượng quy luật mức phân tử ĐỊNH NGHĨA • SHPT đời sở hội tụ ngành học khác: sinh học tế bào, di truyền học, hóa sinh học II THUYẾT TIẾN HĨA VÀ THUYẾT TẾ BÀO • Xuất từ nửa sau kỷ 19 • Đặt móng cho đời ngành Sinh học với tư cách ngành khoa học thực nghiệm 1859, Học thuyết tiến hóa Darwin Wallace • Dựa việc quan sát phân bố lồi • Chọn lọc tự nhiên: Sự biến đổi loài sinh vật biến đổi thời gian đủ dài, áp lực mơi trường xung quanh • Sự biến đổi di truyền cho hệ sau Charles Darwin (02/1908 – 04/1882 Alfred Russel Wallace (1823 – 1913) Thuyết tế bào • 1666 phát tế bào mơ tả cấu trúc sợi bần Robert Hooke • 1838 Mathias Jacob Schleiden Theodor Schawann đưa thuyết tế bào Mathias Jacob Schleiden Theodor Schawann Cấu trúc Nucleotide Nguồn: https://www.msu.edu/course/isb/202 Nucleoside TriPhosphate Cấu trúc xoắn kép Quy tắc Chargaff • Tổng số nucleotide Purine (A G) tổng số nucleotide Pyrimidine (C T) A+G=C+T • Số lượng A số lượng T; số lượng C số lượng G A=T C=G Erwin Chargaff Rosalind Frankin Ảnh nhiễu xạ tia X DNA Nguồn: http://sciencecomm.wikispaces.com 1970, enzyme cắt giới hạn • Do Howard Termin David Baltimore độc lập phân lập • Đánh dấu cột mốc lịch sử kỹ thuật gen đại Các mốc • 1984 – Kỹ thuật PCR, Kary Mullis Là kỹ thuật SHPT • 1986 – Máy giải trình tự tự động, Leory Hood • 1990 – Dự án gen người (HGP) Các mốc (tiếp) • 1996, hồn thành giải trình tự gen nấm men Saccharomyces cerevisiae S cerevisiae 6300 genes • 1997, hồn thành giải trình tự gen vi khuẩn E.coli E.coli 4300 genes Các mốc (tiếp) • 1998, hồn thành giải trình tự gen giun trịn Caenorhabditis elegans (19000 genes) • 2000, hồn thành giải trình tự gen Drosophila medanogster (13600 genes) • 2000, gen thực vật giải trình tự Arabidopsis thalina Dự án HGP • 14/4/2003 hồn tất giải trình tự gen người • Tốn 2,7 tỷ USD • Tổng số gen khoảng 30 000 , nhiều so với dự kiến 50 000 đến 140 000 gen • Gần tồn trình tự base (99,9%) giống cách xác tất người Điều cho thấy khơng có phân biệt chủng tộc • Gần 50% gen chưa biết chức Ngồi dự kiến • – Ít 2% (1,1  1,4%) gen mã hố cho protein • – 5% đến 28% trình tự phiên mã RNA • – Các trình tự lặp lại (repeated sequences) khơng mã hố cho protein (DNA rác) chiếm 50% gen người Ứng dụng SHPT • Cơng nghệ tạo vi sinh vật có ích • Công nghệ sản xuất giống trồng, vật nuôi vượt giới hạn tiến hóa để chống chịu bệnh, thích nghi với điều kiện sinh thái cho suất cao • Cơng nghệ sản xuất loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có giá trị dược phẩm, bổ sung vitamin, vacxin thực vật… Cá • Gen sinh trưởng (fGH, hGH, bGH) – Beta-galactosidase – Kháng hygromycine – Protein chống đông lạnh – Alpha-globin, neomycine – Phosphat transferase – Liciferase Tăng chất lượng sản lượng thịt, sữa • Lợn: loại gen hóc mơn sinh trưởng yếu tố sinh trưởng – mMT, hGH, mMT-bGH, PRL-bGH, mMT-hGRF, alb-hGRF, mMT-hGF mMT-bGH • Bị: b-GH – Gen tạo máu – Gen tạo sữa – Gen tạo kháng thể • Liệu pháp gen liệu pháp thay tế bào mô người ... Giáo trình Sinh học phân tử đại cương, 2009 • Hồ Huznh Thùy Dương, 2008, Sinh học phân tử, NXB giáo dục • David Clark, Molecular Biology, 2005, Elsevier Inc LƯỢC SỬ RA ĐỜI SINH HỌC PHÂN TỬ I ĐỊNH...Các tính điểm mơn học Chun cần: 10% Kiểm tra kz: 30% Thi cuối kz: 60% • • • • • • • Chương I Lược sử phát triển sinh học phân tử Chương II Các đại phân tử sinh học: Acid nucleic Protein... Theo Francois Jacob: Sinh học đại có mục đích giải thích đặc tính thể sống thơng qua nghiên cứu cấu trúc, chức phân tử vật chất thành phần • Sinh học phân tử: Là ngành sinh học đại quan tâm đến