Chuong 3 Qua trinh sao chep DNA(1)

24/03/2016 Chương Quá trình chép DNA 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí DNA vật liệu di truyền  Bằng chứng 1: Thí nghiệm chứng minh có biến nạp vi khuẩn, 1928  Bằng chứng 2: Thí nghiệm chứng minh DNA nhân tố biến nạp, 1944  Bằng chứng 3: Thí nghiệm chứng minh vật liệu di truyền phage T2 DNA, 1952 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Thí nghiệm biến nạp Griffith Tế bào S sống (control) Tế bào R sống (control) Tế bào S chết (control) Trộn tế bào S chết tế bào R sống KẾT QUẢ Chuột bị chết Chuột sống Chuột sống Chuột bị chết Tế bào S sống tìm thấy mẫu máu 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí Năm 1944 nhóm Avery, McCarty, McLeod xác định rõ nguyên nhân gây biến nạp gì? → DNA nhân tố biến nạp Avery kết luận DNA vật liệu di truyền 24/03/2016 2:56:19 SA Oswald T Avery Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 1952 – Alfred Hershey Martha Chase kết luận vật liệu di truyền phage T2 DNA Hershey Chase khẳng định DNA vật liệu di truyền 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí 1953 James D Watson Francis H C Crick công bố cấu trúc chuỗi xoắn kép DNA James Watson Francis Crick 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 DNA vật liệu di truyền Vật chất di truyền thể sinh vật có nhiệm vụ truyền lại tính trạng từ đời trước xong đời sau, nguyên tắc:  Vật chất phải có tính bền vững thơng tin cấu trúc, chức năng, phát triển sinh sản tế bào  Có khả tự tái cách xác cho tế bào có thơng tin di truyền giống tế bào mẹ  Có khả thay đổi, giúp sinh vật biến dị, thích ứng, tiến hóa 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí Cấu trúc xoắn kép DNA (Double helix structure of DNA) 24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Đặc điểm cấu trúc xoắn kép DNA  Phân tử DNA có hai chuỗi dây polynucleotide quấn theo chiều tay phải Hai dây đối xứng nhau, song hành theo cặp base tương ứng, theo qui ước đầu 5’ gốc, đầu 3’ Dây cịn gọi dây xương sống hình thành đường photphase với base đính hai bên dây - Chuỗi xoắn kép cho phép base purine pirimidine có cấu trúc phẳng xếp chồng khít lên bên phân tử DNA, hạn chế tiếp xúc chúng với nước Chúng đính thẳng góc với dây xoắn - Các nguyên tử đường nhóm phosphate xoay ngồi hình thành liên kết với nước đảm bảo tính ổn định cho phân tử 24/03/2016 2:56:19 SA 24/03/2016 2:56:19 SA 10 Nguyễn Hữu Trí Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Đặc điểm cấu trúc xoắn kép DNA 24/03/2016 2:56:19 SA 11 Nguyễn Hữu Trí Đặc điểm cấu trúc xoắn kép DNA • • • Những base hai dây đối xứng nối liền cầu nối hydrogen: A-T G-C Cầu nối hydrogen dễ bị tách (ví dụ nhiệt độ cao) để tạo thành hai dây đơn Cặp base tương ứng A-T C-G gọi thuật ngữ chuyên môn “complement base pair” Nối C-G (3 cầu nối) bền nối A-T (2 cầu nối) Các cặp base cách 0,34 nm dây xoắn DNA Mỗi góc quay hồn tồn (360o) dây xoắn (helix) có độ dài 3,4 nm Do đó, đoạn xoắn có tất 10 cặp base Đường kính góc quay 2nm Kết cấu trúc dây xoắn kép tạo rãnh (major groove) rãnh phụ (minor groove) Cả hai rãnh có kích thước đủ rộng cho phép phân tử protein tiếp xúc với base 24/03/2016 2:56:19 SA 12 Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Tính ổn định biến động DNA  Tính ổn định DNA kết hai trình: chép sửa sai  Các biến đổi DNA: đột biến, tái tổ hợp, gen nhảy 24/03/2016 2:56:19 SA 13 Nguyễn Hữu Trí Tính ổn định DNA  Cơ chế chép bán bảo tồn  Các chế sửa sai DNA 24/03/2016 2:56:19 SA 14 Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Thí nghiệm Meselson Stahl Sự chép DNA có tính chất bán bảo tồn Đồng vị nặng Nitơ (khơng phải đồng vị phóng xạ) dùng thí nghiệm 24/03/2016 2:56:19 SA 15 24/03/2016 2:56:19 SA 16 Nguyễn Hữu Trí Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Tổng quan chép DNA  Chuỗi xoắn kép DNA bao gồm mạch bắt cặp bổ sung  Mỗi mạch làm để tổng hợp nên mạch – Cách thức tái gọi mơ hình bảo thủ nửa (semiconservative) – Một mạch tổng hợp liên tục, mạch tổng hợp không liên tục (các đoạn ngắn sau nối lại) gọi chép bán liên tục – Cần mồi RNA primer 24/03/2016 2:56:19 SA 17 Nguyễn Hữu Trí Sự chép DNA  Một mạch chép liên tục hướng vào ngã ba chép (replicating fork)  Một mạch chép không liên tục tạo đoạn 1-2 kb Okazaki theo hướng ngược lại (hướng khỏi ngã ba chép)  Điều đảm bảo hai mạch chép theo chiều 5’3’ 24/03/2016 2:56:19 SA 18 Nguyễn Hữu Trí 24/03/2016 Ngã ba chép • Sự chép DNA diễn vị trí ngã ba chép (replication fork) • Đây trình: – Theo hướng – chĩa ba chép di chuyển theo hướng cịn lại cố định origin – Theo hai hướng – hai chĩa ba di chuyển theo hai hướng ngược từ origin • Hầu hết chép vi khuẩn tế bào eukaryote theo hai hướng 24/03/2016 2:56:19 SA 19 Nguyễn Hữu Trí Cấu trúc chép có dạng theta “q” • • • • DNA bắt đầu chép với tạo thành “bubble” – vùng nhỏ nơi chuổi gốc (template) tách DNA tổng hợp DNA tách mạch điểm khởi đầu chép (ORI) Mỗi mạch đóng vai trị làm khn để tổng hợp mạch bổ sung Ngã ba chép (Replication fork) di chuyển theo hai hướng ngược tạo cấu trúc giống kí tự theta (q) Sau q trình chép hoàn tất hai mạch tách 24/03/2016 2:56:19 SA 20 Nguyễn Hữu Trí 10 ... C-G (3 cầu nối) bền nối A-T (2 cầu nối) Các cặp base cách 0 ,34 nm dây xoắn DNA Mỗi góc quay hồn tồn (36 0o) dây xoắn (helix) có độ dài 3, 4 nm Do đó, đoạn xoắn có tất 10 cặp base Đường kính góc quay... trung thực trình chép 24/ 03/ 2016 2:56:19 SA 26 Nguyễn Hữu Trí 13 24/ 03/ 2016 5’? ?3? ?? exonuclease • Hoạt tính cho phép pol I cắt đầu chuỗi DNA hình thành • Loại bỏ thay chuỗi qua • Là chức khi: – Loại... 24/ 03/ 2016 2:56:19 SA 33 Nguyễn Hữu Trí Topoisomerases Chuỗi DNA tách gọi “unzipping” o DNA không thật giống dây kéo thẳng mà chuỗi xoắn đối song song o Khi mạch DNA tách ra, mạch quay vịng quanh