Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen). báo cáo di truyền học vi sinh vật (tổng hợp DNA, RNA, protein, sự điều hòa biểu hiện gen).
Chapter Microbial genetics Di truyền học vi sinh vật The Flow of Genetic Information DNA • Polymer nucleotides: Adenine, thymine, cytosine, guanine • Chuỗi đôi xoắn kép liên kết với proteins • "Backbone" deoxyribose-phosphate • Hai mạch gắn kết với liên kết hydrogen AT CG Nucleotides : Base + sugar + phosphoryl group • Purines pyrimidines hợp chất dị vòng có chứa nguyên tử N DNA Synthesis DNA Synthesis • Các liên kết hydrogen ổn định cấu trúc xoắn liên kết hai mạch đơn với phải phá vỡ để tách rời hai mạch • Phải có đoạn mồi (primer), tức đoạn DNA/RNA ngắn, bắt cặp bổ sung với mạch khuôn để tạo đầu 3’OH tự • Nguyên liệu tổng hợp DNA desoxynucleosid 5’triphosphate (dNTPs): dATP, dGTP, dCTP TTP • Mạch khuôn đọc theo chiều 3’-5’ mạch tổng hợp theo chiều 5’-3’ Mỗi nucleotide gắn vào đầu 3’OH mạch kéo dài liên kết cộng hoá trị Năng lượng cho polymer hoá đến từ việc thủy phân dNTPs, loại pyrophosphate • Mỗi bước thực cách nhanh chóng, xác điều khiển enzyme đặc hiệu • Sự tổng hợp hai mạch theo hướng mạch khuôn chậm uốn vòng để quay 180o chạc ba tái bản, trở nên hướng với mạch khuôn tới CÁC ENZYME THAM GIA TÁI BẢN DNA • Protein nhận biết bám vào khởi điển để từ hình thành nên phức hợp mở ( E.coli : protein dna A) • DNA gyrase: mở cuộn DNA siêu soắn phái trước chạc tái • Helicase: tháo xoắn DNA sợi kép chạc tạo thành sợi đơn ( E.coli : protein dnaA protein rep) • Protein SSB: bám vào DNA sợi đơn helicase tách ra, giữ tạm thời không dích trở lại mà nhờ mỗ sợi đơn làm khuôn cho tái • Primase : tổng hợp RNA mồi (E.coli : protein dna G) CÁC ENZYME THAM GIA TÁI BẢN DNA • Primase : tổng hợp RNA mồi (E.coli : protein dna G) • Các DNA polymerase xúc tác cho việc tổng hợp DNA nhờ có hoạt tính xúc tác: polymerase 3’-5’, số có hoạt tính đọc sửa • DNA plymezase vừa căt bỏ đoạn mồi trước nhờ hoạt tính cắt bỏ, vừa kéo dài đoạn okazaki theo sau lấp chỗ chống • DNA ligase: hàn liền khe hở DNA cách hình thành liên kết • 3’ – 5’ phosphodiester Exon intron • Exon (từ expressed): mã hóa aa, intron (từ intervening) không mã hóa cho aa • Intron thường có mặt vị trí định • Intron tách khỏi mRNA tổng hợp Các yếu tố điều hòa • Còn gọi đoạn điều hòa, đơn vị điều hòa, hay đơn vị điều khiển • Chúng nằm đầu gen cấu trúc (promoter, operator), promoter gen cấu trúc (attennuator) • Upstream downstream: vị trí đọan gen so với vị trí đối chứng • Chúng tương tác với phân tử protein phân tử protein cộng với phân tử kèm Promoter (vùng khởi động): đoạn nucleotide nhận biết RNA polymerase, có khỏang 20 – 200 bp - Ở vi khuẩn có hai đọan nucleotide gần giống hộp Pribnow - Ở eukaryot: hộp Hogness, có trình tự TATAAA, vị trí 19 - 27 Operator (vùng huy): đoạn nucleotide nằm promoter gen cấu trúc, nơi bám protein ức chế Attenuator (vùng suy giảm): tìm thấy nhóm gen mã hóa cho enzym sinh tổng hợp acid amin Enhancer (vùng tăng cường): làm tăng số lượng phân tử RNA polymerase để phiên mã gen cấu trúc Gen mã hóa protein RNA • “Một gen – chuỗi polypeptide” • Ở eukaryotes có ba loại RNA polymerase khác Chức RNA Operon Induction Induction Repression Repression [...]... pholymerase ú tác vi c gắn nucleotit vào RNA mồi để tổng hợp nên đoạn DNA ( okazaki) GIAI ĐOẠN KÉO DÀI GIAI ĐOẠN KẾT THÚC Tại sợi tổng hợp gián đoạn : những RNA mồi bị loại bỏ bởi các enzim Sự loại bỏ RNA để lại những khoảng chống Những khoảng chống được hoàn thiện bởi các DNA Polymerase và enzim gắn DNA ligase Tại sợi tổng hợp liên tục mã kết thúc sẽ báo hiệu kết thúc tổng hợp sợi DNA liên... phức hợp Primosome.DNA Primose tổng hợp RNA mồi để giúp cho DNA- polymerase bắt đầu tổng hợp chuỗi DNA GIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU GIAI ĐOẠN KÉO DÀI • Tại sợi mẫu cho tổng hợp chuỗi liên tục DNA polymerase cùng với phân tử protein có tác dụng kẹp giữ cho DNApholymerase trượt trên sợi đơn mẫu, trượt đến đâu thì tổng họp DNA đến đó bằng cách trùng hợp nucleotit theo chiều 5’-3’ Tại sợi đơn mẫu cho tổng hợp chuỗi... định mạch đơn Tổng hợp mồi (primer) RNA Nối dài mạch DNA và kiểm soát đang tổng hợp Cắt mồi tổng hợp đoan DNA ngắn ở chỗ DNA polymerase I hở Hàn kín mạch Ligase DNA topoisomerase I Cắt hở 1 mạch DNA topoisomerase II Cắt hở 2 mạch SỰ TÁI BẢN Ở EUKARYOTE Sự tái bản cũng tương tự như prokaryote và được tiến hành theo: - hai hướng - Bổ xung A-T, G-C - Theo chiều 5’-3’ - Một số đơn tổng hợp theo kiểu liên... di chuyển theo chiều dọc của phân tử DNA, tách 2 sợi kép, các ribonucleiotit tiếp tục gắn vào sau đoạn RNA đã được mở đầu theo chiều 5’-3’ + Đoạn RNA mới được tổng hợp tách khỏi DNA khuôn và sợi DNA đơn lại ghép lại với nhau *) Giai đoạn kết thúc: +Trong một số trường hợp sụ kết thúc của phiên mã với sự có mặt của Rho và nó gắn vào RNA polymerase giúp enzime nhận biết kết thúc + Trong 1 số trường hợp. .. CHẾ TỔNG HỢP RNA – PHIÊN MÃ Phiên mã là qua trình tổng hợp RNA khác nhau từ thông tin di truyền chứa đựng trong DNA Đặc điểm chung của phiên mã ở Eukaryot và prokaryote: Di n ra dưới tác dụng của enzim RNA polymerase Vùng DNA chứa gen được mở xoắn cục bộ và chỉ có 1 sợi có nghĩa dùng làm mạch khuôn Phản ứng tổng hợp di n ra theo nguyên tắc bổ xung, kéo dài theo chiều 5’-3’ , ngược với chiều của sợi khuôn... Cation hóa trị hai • Các enzim đặc hiệu SỰ TÁI BẢN Ở PROKARYOTE KHỞI ĐẦU KÉO DÀI KẾT THÚC GIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU Tại phân tử ADN xoắn kép nơi bắt đầu sự tái bản các protein BSS xác định vị trí khởi đầu sự tái bản và ngăn cản 2 sợi đơn kết hợp lại với nhau DNA helicase gắn với protein SSB xác định vị trí bắt đầu xoắn kép Sau đo helicase được giải phóng khỏi phức hợp tiếp tục mở xoắn tạo nên như một cái... có sự tham gia của nhiều protein chuyên biệt như PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen - kháng nguyên trong tế bào đang phân chia) có chức năng hoạt hóa các polymerase δ và ε, các nhân tố tái bản A và C (Replication Factor, RF -A, RF - C) cần cho hoạt động của các polymerase α và δ SỰ TÁI BẢN Ở EUKARYOTE Replication of Bacterial DNA CƠ CHẾ TỔNG HỢP RNA – PHIÊN MÃ Phiên mã là qua trình tổng hợp. .. Một số đơn tổng hợp theo kiểu liên tục, một số sợi đơn tổng hợp theo kiểu gián đoạn -Cần những RNA mồi SỰ TÁI BẢN Ở EUKARYOTE Tuy nhiên có 1 số điểm khác sau: - Sự tái bản bắt đầu cùng một lúc ở nhiều điểm khởi đầu - Hệ thống các DNA polymerase ở eukaryote phức tạp hơn so với ở prokaryote, bao gồm: • Polymerase α/primase: Có chức năng tổng hợp mồi cho mạch tới và cho cả những đoạn Okazaki của mạch... sợi khuôn nguyên liệu: ATP, UTP, GTP, CTP Sản phẩm của phiên mã là các RNA sợi đơn CƠ CHẾ TỔNG HỢP RNA – PHIÊN MÃ QUÁ TRÌNH PHIÊN MÃ MỞ ĐẦU KÉO DÀI KẾT THÚC *) Giai đoạn khởi đầu: + sigma nhận di n đoạn nucleotit đặc hiệu để khởi đầu sự phiên mã + Trong 2 sợi DNA chỉ có 1 sợi làm khuôn mẫu tham gia tổng hợp RNA theo nguyên tắc bổ xung Khi trình tự dạt tới 10nucleotit thì cấu trúc RNA polymerase thay... chậm Polymerase α không có hoạt tính exenuclease SỰ TÁI BẢN Ở EUKARYOTE • Polymerase β: Có chức năng giống DNA polymerase I ở prokaryote, nghĩa là tổng hợp đi kèm với sửa sai và hoàn chỉnh mạch mới sau khi mồi RNA được loại bỏ • Polymerase δ và polymerase ε : Có chức năng kéo dài DNA Trong đó khả năng tổng hợp đoạn DNA dài nhất thuộc về polymerase δ với sự trợ giúp của PCNA Cả hai enzyme này đều có khả