Tài liệu Di truyền vi khuẩn pdf

Di truyền vi khuẩn Phạm hùng vân Các đặc trưng di truyền vi khuẩn Đặc trưng di truyền vi khuẩn Cơ sở hoá học di truyền Cũng sinh vật đa bào, vi khuẩn lưu trữ tín hiệu di truyền nhờ thứ tự xếp nucleotide phân tử DNA (ở hay NST) A T T A A T C T G A C G G C C T C T T G A G A A Đặc trưng di truyền vi khuẩn Di truyền tính trạng Tế bào mẹ Nhân đôi Phiên mã Phân chia tế bào Tế bào Dịch mã Tế bào biến dưỡng phát triển Đặc trưng di truyền vi khuẩn Polycystronic (Vi khuẩn) Monocystronic (TB có nhân) Exon DNA Intron Exon Intron Exon DNA Phiên mã Phiên mã Exon Intron Exon Intron Exon mRNA sơ khai mRNA Loại bỏ Intron Dịch mã mRNA trưởng thành Chuyên chở vào TB chất mRNA Protein Protein A Protein B Protein Đặc trưng di truyền vi khuẩn Đồng thời phiên mã dịch mã Phiên mã Hướng phiên mã Dịch mã RNA polymerase Tế bào biến dưỡng phát triển Hướng dịch mã DNA Poly ribosome mRNA Đặc trưng di truyền vi khuẩn Điều hòa biểu gen RNA polymerase Gen điều hòa Promoter Operator I P O Gen cấu trúc Phiên mã bắt đầu Điều hịa kìm hãm Trường hợp khơng kìm hãm Đặc trưng di truyền vi khuẩn Điều hòa biểu gen RNA polymerase Gen điều hòa Promoter Operator I P O Gen cấu trúc Chất ức chế Gen cấu trúc Điều hịa kìm hãm Trường hợp có kìm hãm Đặc trưng di truyền vi khuẩn Vùng kiểm sốt Gen điều hịa Promoter Operator I P O Các gen cấu trúc Z Y A Z Y A RNA polymerase I P O Phiên mã mRNA kìm hãm Protein kìm hãm Điều hịa biểu gen Mơ hình lac-operon Đặc trưng di truyền vi khuẩn RNA polymerase I P O Điều hòa biểu gen Z Y A Phiên mã Phiên mã Operon mRNA mRNA kìm hãm Dịch mã Bất hoạt Protein kìm hãm Tranacetylase Permease β-Galactosidase Mơ hình lac-operon Sự giao phối (conjugation) NST F+ Sex pili (ở VK Gram [+]: phân tử kết dính bềmặt) F- F+ F+ Yếu tố F Vi khuẩn F+ (mang yếu tố F) giao phối với vi khuẩn F- (không mang yếu tố F) biến F- thành F+ Hfr F+ Episome Hfr Khi yếu tố F chèn vào NST vi khuẩn, vi khuẩn thành Hfr Hfr F- Hfr giao phối với F- biến F- trở thành vi khuẩn F- tái tổ hợp F- tái tổ hợp Gen tái tổ hợp Sự giao phối (conjugation) DNA vừa truyền vừa nhân đôi (transfer replicon) Plasmid Plasmid DNA vịng nằm ngồi NST, làm cho vk có thêm tính trạng gen plasmid qui định Có plasmid mang gen giúp vk sống điều kiện khắc nghiệt (vd: vk phân hủy dầu) Có plasmid mang gen làm vk tăng tính độc (sản xuất độc tố: độc tố ruột E coli, Exfoliative toxin S aureus, Neurotoxin C tetani, toxin B anthracis ) Có plasmid mang gen giúp vi khuẩn tiết protein độc giết chết vi khuẩn khác (bacteriocins) Có plasmid mang gen kháng kháng sinh: Plasmid R Plasmid Tầm quan trọng y học Plasmid R Gồm hai thành phần: RTF qui định tính truyền R determinant qui định tính kháng kháng sinh Plasmid R truyên từ vi khuẩn mang sang vi khuẩn nhận loài hay khác loài, nguồn gốc lây lan đề kháng kháng sinh Đề kháng kháng sinh plasmid R là: (1) đề kháng đa kháng sinh; (2) chế tiết men phá hủy kháng sinh Transposon : Gen nhảy Barbara McClintock khám phá từ thập niên 50 Là mảnh DNA khoảng 700 – 40.000 cặp base có khả nhảy chèn vào gen NST hay từ NST sang Plasmid Transposon mang trình tự qui định khả nhảy gen Ngồi mang thêm gen qui định tính trạng khác (độc tố, kháng kháng sinh) Ứng dụng di truyền vi khuẩn công nghệ di truyền Công nghệ di truyền Gặt vk mang gen lợi Đoạn gen mong muốn Vector mang genđược đưa vào TB VK Gen chèn vào vector Vector Cấy tăng sinh tế bào vi khuẩn tái tổ hợp mang gen mong muốn Plasmid NST Thu thập tinh khiết protein Gen cloning ứng dụng sống Làm có gen mong muốn Kỹ thuật thấm Southern Gen nghiên cứu Bộ gene ADN Cắt đoạn nhờ RE Tách biệt phân đoạn điện di Biến tính chuyển sang màng nylon Đoạn dò đánh dấu gắn với chuỗi bổ sung Phát phóng xạ tự ghi, enzyme Các phân đoạn ADN kích thước khác Làm có gen mong muốn Kỹ thuật PCR (polymerase chain reaction) ADN đích Biến tính (94o C) 2 Bắt cặp (55-65o C) 3 Kéo dài (72o C) n PCR với đoạn gen mong muốn PCR N = nx109 Các thành tựu công nghệ DT Trong nông nghiệp, công nghiệp Tạo giống kháng bệnh Tạo chủng vi sinh sản xuất chế phẩm suất cao Tạo chủng vi sinh làm môi trường… Trong y học Sản xuất dược phẩm protein: Insulin, Interferon, Growth hormone, yếu tố đông máu Sản xuất vaccin tái tổ hợp: Vaccin viêm gan B Ứng dụng di truyền vi khuẩn phát vi sinh gây bệnh PCR ni cấy phân tử khuếch đại đoạn gen Nuôi cấy Định danh dựa vào kiểu hình sinh vật hóa học biểu từ kiểu gen PCR Xác định dựa vào kích thước đoạn gen hay trình tự đặc hiệu đoạn gen Phát hay định lượng tác nhân vi sinh vật gây nhiễm trùng người động vật    Tác nhân virus cần phải phát để sớm có biện pháp theo dõi (chẩn đốn sớm SXH), điều trị (viêm gan B, viêm gan C, HSV), theo dõi hiệu điều trị (viêm gan B, viêm gan C, HIV/AIDS), hay phòng ngừa (H5N1, SARS) Tác nhân vi khuẩn phương pháp truyền thống không nhạy, không kịp thời (Lao, Chlamydia, Lậu kinh niên) Các tác nhân gây dịch khơng an tồn làm xét nghiệm với phương pháp vi sinh truyền thống phịng xét nghiệm lâm sàng chưa có an tồn cấp độ (H5N1, SARS) ...Các đặc trưng di truyền vi khuẩn Đặc trưng di truyền vi khuẩn Cơ sở hoá học di truyền Cũng sinh vật đa bào, vi khuẩn lưu trữ tín hiệu di truyền nhờ thứ tự xếp nucleotide phân... Đặc trưng di truyền vi khuẩn Di truyền tính trạng Tế bào mẹ Nhân đôi Phiên mã Phân chia tế bào Tế bào Dịch mã Tế bào biến dưỡng phát triển Đặc trưng di truyền vi khuẩn Polycystronic (Vi khuẩn) Monocystronic... dụng di truyền vi khuẩn công nghệ di truyền Công nghệ di truyền Gặt vk mang gen lợi Đoạn gen mong muốn Vector mang genđược đưa vào TB VK Gen chèn vào vector Vector Cấy tăng sinh tế bào vi khuẩn