ADN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC ADN ADN nhân ADN tế bào chất cpADN mtADN ADN TRONG NHÂN I CẤU TRÚC ADN CẤU TRÚC HÓA HỌC Phân tử ADN gồm đơn vị gọi nucleotid (vài trăm triệu nucleotide) Sơ đồ cấu trúc nucleotide CẤU TRÚC HÓA HỌC Có loại nucleotid khác base N Hai base Adenin Guanin purin, có cấu trúc vòng đôi, Timin Cytosin pyrimidin có cấu trúc vòng đơn Công thức cấu tạo loại nucleotid CẤU TRÚC HÓA HỌC Trong phân tử ADN nucleotide xếp theo trình tự đặc biệt: phân tử đường nối với nhóm phosphat liên kết C3 đường với C5 đường thành chuỗi, base N xếp phía chuỗi 2 Cấu trúc không gian ADN Mô hình Watson & Crick 1953 Jeames D Watson Francis H.C.Crick đưa cấu trúc DNA xoắn kép DNA mang hai mạch polynucleotide quanh tạo thành xoắn kép Hai khung phosphate – đường nằm bên xoắn kép, bazo hướng vào bên Các bazo mạch xếp chồng lên theo mặt phẳng song song Hai mạch có chiều đối song song, tức có chiều 5’ -3’ ngược Cấu trúc không gian ADN sợi đơn phân tử ADN nối với liên kết hydro base: liên kết cytosin, guanin liên kết hidro timin liên kết với adenin liên kết hidro Do vậy, trình tự base sợi xác định trình tự bổ sung sợi lại II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Quá trình nhân đôi diến pha S kì trung gian chu kì tế bào II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Sự tái Eukaryote gần với hệ thống tái Prokaryote Khác biệt chủ yếu loại ADN polymerase tham gia vào trình Có nhiều đơn vị tái tế bào, điển động vật có vú 50.000 – 100.000 đơn vị tái Ở Eukaryote, có khoảng 20 – 50 đơn vị tái khởi đầu lúc thời điểm, xuyên suốt pha S Phần tái sớm chủ yếu bao gồm nguyên nhiễm sắc chất (euchromatin Trong đó, dị nhiễm sắc chất (heterochromatin) hoạt hóa muộn phần ADN tâm động (centromere) đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere) tái sau II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Các đơn vị tái eukaryote khởi đầu lần chu trình tế bào II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Hệ thống DNA polymerase eukaryote: + Polymerase α-primase + Polymerase β + Polymerase δ polymerase Ngoài polymerase kể trên, hệ thống tái Eukaryote có tham gia nhiều protein chuyên biệt PCNA nhân tố tái A C,…… II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Tái đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere replication): ADN TRONG TẾ BÀO CHẤT ADN TY THỂ (mtDNA) Bộ gen ti thể sinh vật đa bào dạng chuỗi xoắn kép trần (không có tham gia phân tử histon), mạch vòng Tuy nhiên phát tổ chức mtDNA thẳng nhiều sinh vật đơn bào (như Trùng lông Ciliate Tetrahymena) loại tảo xanh Chlamydomonas reinhardtii), số sinh vật đa bào (như số loài thích ty bào cnidaria) mtDNA chứa túi nhiễm sắc thể nhân ti thể mtDNA ti thể chứa 37 gen, tất mtDNA đóng vai trò thiết yếu chức ty thể mtDNA ti thể có 13 gen tham gia vào tạo enzym có vai trò quan trọng chuỗi chuyển điện tử phosphoryl hóa ADN TY THỂ (mtDNA) Kích thước mt DNA khác tuỳ loài - Nấm men S cerevisiae có mt DNA kích thước khoảng 84 kb - Ở người, chuột số động vật hữu nhũ kích thước mt DNA khoảng 16.5 kb - Ở thực vật kích thước gen ti thể thường lớn (ở ngô khoảng 570 kb) DNA ti thể động vật có vùng không mang mã di truyền vùng điều khiển (Displacement loop hay Dloop), chứa promoter trình chép phiên mã DNA ti thể DNA ti thể có cấu trúc xoắn kép phân bố bất đối xứng nucleotide (G + C) DNA cho phép phân biệt sợi "nặng" (sợi H) sợi "nhẹ" (sợi L) Sợi nặng :Giàu guanines, 28 gen Sợi nhẹ: Giàu cytosines, gen ADN TY THỂ (mtDNA) ADN TY THỂ (mtDNA) Bộ gen ti thể tế bào động vật gồm exon, gen ti thể cuả tế bào thực vật nấm men gồm exon intron xen kẽ Bộ gen ti thể động vật có vú có cấu trúc tương đối giống nhau, mtDNA gồm 37 gen, có 13 gen mã hoá protein, 22 gen mã hoá tRNA gen mã hoá rRNA Các gen ti thể tế bào động vật có vú phân bố tương đối không đồng đều, gen ti thể nấm men tập trung cụm 16 gen 10 gen phân tán khắp toàn gen ti thể Sự chép DNA ti thể (mtDNA) Sao chép DNA ti thể độc lập với chép DNA nhân tế bào chu kì tế bào DNA ti thể tự tái theo nguyên tắc bán bảo tồn nhờ hệ enzim DNA polymerase γ hoạt động theo chiều 5’ – 3’ có chất ti thể xảy kì trung gian chu kì phân chia tế bào DNA Polymerase γ ti thể (POL) phức hợp thành phần gồm tiểu đơn vị xúc tác khoảng 125 – 140 kDa (POLGA) hai tiểu đơn vị hoạt động khoảng 35 – 54 kDa(POLGB) POL với DNA helicase hình thành máy hoạt động chép để tổng hợp phân tử DNA sợi đơn (ssDNA) khoảng kb Nếu ssDNA ti thể kết hợp protein (mtSSB) tạo DNA khoảng 16,8kb tạo DNA ti thể động vật Sự chép DNA ti thể (mtDNA) Cơ chế trình chép DNA ti thể: Mô hình tổng hợp sợi không đối xứng (The strand-asymmetric model) Clayton năm 1982 OH OL β α Khởi đầu chép mtADN Quá trình chép mtADN Sự chép DNA ti thể (mtDNA) Mô hình tổng hợp sợi đối xứng (The strand-symmetric model) Holt năm 2000 DNA ti thể chép đối xứng với việc tổng hợp mạch tới mạch chậm phát triển theo hướng từ nhiều vị trí chép bên vùng gen cyt b, NAD5, NAD6 Khi trình chép đến OH, chĩa chép ngừng lại chép giới hạn theo hướng ADN LỤC LẠP (cp DNA) DNA lục lạp giống DNA procaryote, có dạng vòng histon, thường kéo dài 120,000-170,000 cặp base Chúng có khối lượng khoảng 80-130,000,000 dalton DNA lục lạp có khả phân chia riêng biệt với DNA nhân Thank You! .. .ADN ADN nhân ADN tế bào chất cpADN mtADN ADN TRONG NHÂN I CẤU TRÚC ADN CẤU TRÚC HÓA HỌC Phân tử ADN gồm đơn vị gọi nucleotid (vài trăm triệu nucleotide)... muộn phần ADN tâm động (centromere) đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere) tái sau II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Các đơn vị tái eukaryote khởi đầu lần chu trình tế bào II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Hệ thống... QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Quá trình nhân đôi diến pha S kì trung gian chu kì tế bào II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN Sự tái Eukaryote gần với hệ thống tái Prokaryote Khác biệt chủ yếu loại ADN polymerase tham