Bài giảng Vi sinh vật: Biến nạp, tải nạp, tiếp hợp

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Bài giảng Vi sinh vật: Biến nạp, tải nạp, tiếp hợp được biên soạn nhằm giúp các em sinh viên nắm được di truyền học vi sinh vật đóng vai trò giúp hình thành Sinh học phân tử và sự phát triển Sinh học hiện đại cả về phương diện lí thuyết và ứng dụng thực tiễn... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây.

BIẾN NẠP TẢI NẠP TIẾP HỢP GIỚI THIỆU ! Di truyền học vi sinh vật đóng vai trị “cách mạng hóa” ! Di truyền học vi sinh vật giúp hình thành Sinh học phân tử phát triển Sinh học đại phương diện lí thuyết ứng dụng thực tiễn ! Di truyền học vi sinh vật góp phần chủ yếu cho phát triển di truyền học phân tử, mà đỉnh cao đời kỹ thuật tái tổ hợp DNA hay kỹ thuật di truyền (KTDT) GIẢ THIẾT MỘT GEN Ð MỘT ENZYM Nă m 1941, G Beadle và E Tatum tieι n hà nh thı́ nghiệ m trê n vi naι m Neurospora crassa Giả thuyeι t mộ t gen - mộ t enzym là mộ t lý thuyeι t cho raθ ng: quá trı̀nh di truyeτ n hoặ c quá trı̀nh hı̀nh thà nh tı́nh trạ ng ở theυ sinh vậ t, thı̀ mộ t gen quy định sự tạ o thà nh mộ t enzym GIẢ THIẾT MỘT GEN Ð MỘT ENZYM badi, Amy, "Neurospora crassa" Embryo Project Encyclopedia (2016-10-11) ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/11359 Hai ông chiếu xạ tia X lên bào tử nấm, chia nấm đột biến làm ba nhóm chính: Thí nghiệm: ! Nhóm I ni cấy mơi trường Mm có thêm Ornitine ! Nhóm II ni cấy mơi trường Mm có thêm Citruline ! Nhóm III ni cấy mơi trường Mm có thêm Arginine GIẢ THIẾT MỘT GEN Ð MỘT ENZYM GIẢ THIẾT MỘT GEN Ð MỘT ENZYM ! Thể đột biến khơng thể phát triển mơi trường tối thiểu, gen tổng hợp enzym tương ứng bị "lỗi" chúng "chết hẳn" chúng lại phát triển mơi trường "đầy đủ" ! Tiền chất - gen I → Ornitine - gen II → Citruline - gen III → Arginine ! Từ kết thí nghiệm đột biến gen ảnh hưởng đến hoạt động loại enzym ! Điều trực tiếp dẫn đến giả định: gen quy định tạo enzym, enzym xúc tác phản ứng hóa sinh học cụ thể, từ tính trạng biểu GIẢ THIẾT MỘT GEN Ð MỘT ENZYM Giả thuyeι t nà y mở mộ t trang mới veτ moι i quan hệ chức nă ng giữa gen và enzym đường trao đoυ i chaι t củ a theυ Phá t minh nà y có ý nghı̃a quan trọ ng: đó là bước chuyeυ n tieι p từ di truyeτ n họ c coυ đieυ n sang di truyeτ n phâ n tử Chı́nh vı̀ vậ y, hai ô ng đã được nhậ n giả i thưởng Nobel và o nă m 1958 Các chứng minh trực tiếp DNA là vật chất di truyền DNA LË VẬT CHẤT DI TRUYỀN Tuy nhiê n cho đeι n 1940, va• n chưa có mộ t bước tieι n trieυ n nà o hieυ u bieι t bả n chaι t hoá họ c củ a vậ t liệ u di truyeτ n và chưa hieυ u được baθ ng cá ch nà o gen trê n nhie• m sa‘ c theυ bieυ u hiệ n tı́nh trạ ng Trong mộ t thời gian dà i, mặ c dù có nhieτ u soι liệ u giá n tieι p cho thaι y ADN là vậ t chaι t di truyeτ n, protein va• n được coi là thà nh phaτ n chủ yeι u củ a vậ t liệ u di truyeτ n vı̀ nó có caι u trú c phâ n tử khá phức tạ p Do vậ y, cá c chứng minh trực tieι p trê n cá c Vi sinh vậ t có ý nghı̃a quyeι t định xá c nhậ n vai trò củ a ADN BIẾN NẠP: TRUYỀN THïNG TIN DI TRUYỀN NHỜ DNA Năm 1928, Griffith phát hiện tượng biến nạp (transformation) vi khuẩn Diplococus pneumoniae (nay gọi Streptococus pneumoniae) Mc Leod Mc Carty xác định rõ tác nhân gây biến nạp DNA Hiện tượng biến nạp chứng trực tiếp xác nhận DNA mang thông tin di truyền BIẾN NẠP(TRANSFORMATION) vBieυ n nạ p là hiệ n tượng truye• n thô ng tin di truye• n ba‚ ng DNA vTrong bieυ n nạ p, DNA tra• n từ mộ t teυ bà o vi khuaϖ n (theϖ cho) nà y được truye• n sang teυ bà o vi khuaϖ n khá c (theϖ nhậ n) vBieυ n nạ p xả y ra khi vi khuaϖ n nhậ n DNA ngoạ i lai và haυ p thu và o trong teυ bà o vKhi teυ bà o vi khuaϖ n bị vỡ do bị tan (lysis), DNA củ a chú ng thoá t ra mô i trường thà nh cá c đoạ n tha„ ng với chie• u dà i khá c nhau, có khả nă ng gâ y bieυ n nạ p cho cá c teυ bà o nhậ n khá c BIẾN NẠP(TRANSFORMATION) -TẢI NẠP (TRANSDUCTION ) TẢI NẠP (TRANSDUCTION ) ! Là hiệ n tượng chuyeυ n gen từ vi khuaυ n nà y sang vi khuaυ n khá c nhờ phage! ! Có hai kieυ u tả i nạ p: chung và chuyê n biệ t ! Trong tả i nạ p (transduction), cá c virut mang cá c gen từ teι bà o nà y sang teι bà o khá c ! Ơ↑ chu trı̀nh tan (lytic cycle), mộ t soι bacteriophage gó i nhaτ m DNA vi khuaυ n chủ và o capsid Teι bà o bị nhie• m bởi cá c virut vậ y nhậ n đoạ n DNA củ a vi khuaυ n A khá c, chứ khô ng phả i DNA củ a virut Do vậ y, DNA vi khuaυ n A tá i toυ hợp với DNA nhie• m sa‘ c theυ củ a teι bà o chủ B và bieι n đoυ i thà nh phaτ n di truyeτ n Tải nạp- Transduction ! Tả i nạ p pho∗ bie− n (chung) – generalized transduction ! Ba− t cứ gen nà o củ a vi khua∗ n cũ ng có the∗ được tả i nạ p ! Tả i nạ p do gó i nhaD m DNA củ a vk phage trưởng thà nh Tải nạp- Transduction ! Tả i nạ p chuyê n biệ t – specialized transduction ! Gen được chuyeυ n naθ m sá t chô ̃ prophage ga‘ n và o ! Do keι t quả sự ca‘ t sai củ a prophage tá ch khỏ i NST củ a teι bà o chủ Giao nạ p hay Tieυ p hợp (Conjunction) Là tı̀nh trạ ng 2 teυ bà o VK tieυ p xú c trực tieυ p với ba‚ ng oυ ng giao nạ p và vậ t liệ u di truye• n được chuyeϖ n từ VK cho sang VK nhậ n qua ca• u noυ i pili đó Giao nạ p hay Tieυ p hợp (Conjunction) Là tı̀nh trạ ng 2 teυ bà o VK tieυ p xú c trực tieυ p với ba‚ ng oυ ng giao nạ p và vậ t liệ u di truye• n được chuyeϖ n từ VK cho sang VK nhậ n qua ca• u noυ i pili đó Hiệ n tượng tieυ p hợp liê n quan đeυ n nhâ n toυ sinh sả n F Nhâ n toυ F là mộ t plasmid Teυ bà o chứa F là teυ bà o đực hay teυ bà o F+ đó ng vai trò teυ bà o cho Teυ bà o khô ng chứa F hay là teυ bà o cá i F- đó ng vai trò teυ bà o nhậ n Trong thı́ nghiệ m tieυ p hợp trê n, chủ ng (1) đó ng vai trò chủ ng cho và chủ ng (2) đó ng vai trò chủ ng nhậ n ! Từ cá c teυ bà o F+, Cavalli đã phâ n lậ p được cá c teυ bà o Hfr (High frequency of recombination) có khả nă ng vậ n chuyeϖ n gen với mộ t ta• n soυ cao ! Khi lai Hfr x F- thı̀ thu được cá c teυ bà o tá i toϖ hợp 1000 la• n nhie• u lai F+x F- ! Từ cá c teυ bà o F+, Cavalli đã phâ n lậ p được cá c teυ bà o Hfr (High frequency of recombination) có khả nă ng vậ n chuyeϖ n gen với mộ t ta• n soυ cao ! Khi lai Hfr x F- thı̀ thu được cá c teυ bà o tá i toϖ hợp 1000 la• n nhie• u lai F+x F- Plasmid ! Là phâ n tử ADN ngaΛ n naΜ m ngoà i NST, có khả nă ng tự nhâ n lê n, di truye( n từ the4 hệ nà y sang the4 hệ khá c, có the= chuye( n từ VK nà y sang VK khá c ! Chứa cá c gen mã hoá cho nhie( u đặ c tı́nh có the= giú p VK to( n tạ i dước cá c á p lực chọ n lọ c Mộ t sô ́ plasmid ! Plasmid F (ye4 u to4 giới tı́nh): quye4 t định hiệ n tượng tie4 p hợp ở vi khua= n hı̀nh thà nh pili, thay đo= i tı́nh cha4 t mà ng te4 bà o ! Transposome: chứa gen nhả y: là đoạ n DNA có hai đa( u tậ n cù ng là chuoΞ i nu lặ p lạ i ngược chie( u nhau, có the= chuye= n từ DNA nà y sang DNA khá c ! Plasmid R: chứa mộ t hoặ c nhie( u gen khá ng kha ng sinh DI TRUYN V TờNH KHỗNG THUC Vi khua∋ n trở nê n khá ng thuo2 c qua che2 : độ t bie2 n, tá i to∋ hợp hoặ c thu hoạ ch plasmid khá ng thuo2 c hoặ c thu hoạ ch transposon ! Độ t bie2 n thà nh khá ng thuo2 c ! Sự tá i to∋ hợp ! Thu nhậ n plasmid khá ng thuo2 c ! Thu nhậ n gene nhả y (transposon) ... kháng sinh ! Các khuẩn lạc đột biến kháng phage hay kháng sinh mọc lên Căn vị trí khuẩn lạc không mọc tách đột biến tương ứng BIẾN DỊ Ở VI SINH VẬT BIẾN DỊ Ở VI SINH VẬT BIẾN DỊ Ở VI SINH VẬT... n củ a sự so4 ng BIẾN DỊ Ở VI SINH VẬT ! Biến dị đột biến có ý nghĩa quan trọng nghiên cứu di truyền học ! Các đột biến gồm nhiều loại khác chúng thu nhận dễ dàng từ vi sinh vật nhờ phương... học vi sinh vật đóng vai trị “cách mạng hóa” ! Di truyền học vi sinh vật giúp hình thành Sinh học phân tử phát triển Sinh học đại phương diện lí thuyết ứng dụng thực tiễn ! Di truyền học vi sinh

Ngày đăng: 26/01/2023, 20:12

Xem thêm: