Bài giảng Di truyền y học: Chương 1 Cơ sở tế bào và phân tử của sự di truyền, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: DNA và tổ chức nhiễm sắc thể; Các dạng trình tự DNA; Các quá trình biểu hiện gene: Phiên mã, dịch mã; Điều hòa biểu hiện gene. Mời các bạn cùng tham khảo!
DI TRUYỀN Y HỌC Mã học phần: KC211043 Giáo viên: Phạm Thị Phương Bộ môn: Sinh học Khoa: Khoa học Tự nhiên Công nghệ CHƯƠNG CƠ SỞ TẾ BÀO VÀ PHÂN TỬ CỦA SỰ DI TRUYỀN NỘI DUNG HỌC TẬP: DNA tổ chức nhiễm sắc thể Các trình biểu gene: Phiên mã, dịch mã Các dạng trình tự DNA Điều hòa biểu gene Sao chép DNA Các dạng đột biến tạo thành đột biến DNA tổ chức NST 1.1 Cấu trúc DNA - Thành phần cấu trúc: (1) Nhóm phosphate (2) Đường carbon hay pentose (a) Ở RNA: Ribose (b) Ở DNA: 2-Deoxyribose Khơng có nhóm hydroxyl Nucleic acid tạo thành từ đơn vị lặp lại - nucleotide Mỗi nucleotide gồm ba thành phần: Nhóm phosphate, đường carbon, (3) Base nitơ (cyclic, nitrogencontaining base) (a) Chỉ có RNA Uracil (b) Có RNA DNA Cytosine (c) Chỉ có DNA Thymine Pyrimidines base nito Adenine Guanine Purines DNA tổ chức NST 1.1 Cấu trúc DNA Cấu trúc bốn loại deoxyribonucleotide phổ biến DNA ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… ……………………………………… Mơ hình cấu trúc sợi đôi DNA Cấu trúc chuỗi polynucleotide Các liên kết hóa học quan trọng cấu trúc DNA (a) Liên kết cộng hóa trị Các liên kết hóa học mạnh mẽ hình thành chia sẻ electron nguyên tử (1) Trong base đường Các electron chia sẻ (2) Trong liên kết phosphodiester (c) “Liên kết” kỵ nước Sự liên kết nhóm khơng phân cực với có mặt dung dịch nước tính khơng hịa tan nước chúng Các phân tử nước phân cực ( 𝛿 − O 𝛿 + H) Các hợp chất phân cực tương tự thường tan nước (ưa nước) Các phân tử không phân cực (các nhóm khơng tích điện) khơng tan nước (kỵ nước) Các cặp base chụm lại tạo lõi kỵ nước (b) Liên kết hydro Một loại liên kết yếu nguyên tử âm điện với nguyên tử hydro (dương điện) Lõi kỵ nước Sơ đồ chuỗi xoắn kép DNA liên kết hydro thymine (T) adenine (A) cytosine (C) guanine (G) Tính phân cực đối chiều hai sợi Liên kết hydro cặp base A-T G-C DNA tổ chức NST 1.2 Tổ chức NST ……………………… Cấu trúc hiển vi nhiễm sắc thể ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… ……………………… DNA tổ chức NST 1.2 Tổ chức NST Phân loại NST …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… ……………………… DNA tổ chức NST 1.2 Tổ chức NST Các tế bào sinh vật nhân chuẩn lưỡng bội có hai nhiễm sắc thể 10 Sự kết cặp với base DNA 5-Bromouracil – base có cấu trúc tương đồng với thymine Base bình thường Thymine Base tương tự 5- Bromuracil Sự kết cặp bình thường 5- Bromuracil Sự kết cặp lỗi Adenine 5- Bromuracil (ion hóa) Guanine 122 5- Bromuaracil dẫn tới lỗi chép Ở lần chép kế tiếp, nucleotide G kết cặp với C, dẫn đến đột biến lâu dài Trong chép, 5-bromuracil thêm vào DNA vị trí thymine, tạo lỗi kết hợp Lỗi chép Sự tách sợi Sự tách sợi Đột biến Sự tách sợi Lỗi kết hợp Sao chép Sao chép 5-bromuracilcócóthểthể 5-bromuracil kết kếtlỗi cặpvới saiguanine với G chu cặp kỳsao saochép chéptiếp tiếptheo theo lần Kết luận: Việc đưa bromuracil sau kết cặp lỗi gây đột biến chuyển TA → CG Sao chép Nếu 5-bromuracil kết cặp với adenine, khơng có lỗi chép 123 Đột biến cảm ứng chất hóa học Base ban đầu Các Chất gây đột biến Base bị chỉnh sửa Đối tác kết cặp Kiểu đột biến chất hóa học làm thay đổi base DNA 124 Đột biến nhân tố chuyển vị Các nhân tố chuyển vị gene người 125 Cấu trúc nhóm nhân tố chuyển vị gene người a DNA transposon DNA vật chủ Yếu tố Transposase Đoạn lặp Đoạn lặp đối chiều vị trí đích ngồi b Retrotransposon giống virus (LTR retrotransposon) Yếu tố LTR Integrase RT LTR c polyA-retrotransposon (Non-LTR retrotransposon) 126 Sự dịch chuyển nhân tố chuyển vị Transposon DNA gene Vị trí cũ Dịch chuyển khơng có nhân đoạn Cắt khỏi vị trí cũ chèn vào vị trí Vị trí Dịch chuyển kèm nhân đoạn Bản yếu tố vị trí cũ vị trí 127 Sự dịch chuyển DNA transposon thường theo chế “cắt-dán” Cắt DNA hai sợi Transposon cắt DNA đích Nhân tố vị trí DNA cũ DNA vật chủ Đoạn lặp đối chiều tận Sự di chuyển sợi DNA Bám vào phần transposase Sự tổng hợp sửa chữa để làm đầy chỗ trống Phức hệ tiếp hợp Nhân tố vị trí DNA Ligation nick DNA Phức hệ tiếp hợp Cắt DNA hai sợi Đoạn lặp vị trí đích Đoạn lặp vị trí đích 128 Integrase xúc tác cắt đầu 3’ Cơ chế chuyển vị LTR-retrotransposon Dinucleotide giải phóng DNA đích Yếu tố Integrase xúc tác chuyển sợi DNA Phiên mã Yếu tố RNA Sửa chữa ligation chỗ trống Phiên mã ngược Bản tích hợp Integrase xúc tác cắt đầu 3’ 129 Cơ chế dịch chuyển Poly-A Retrotransposons: “Reverse Splicing” Cấu trúc LINE SINE LINE EN 5’UTR ORF1 RT-RNAseH 3’UTR ORF2 (An)5-11 SINE Đoạn lặp vị trí đích (An)5-11 LINE: Long Interspersed Element (LINE-1 L1) – Yếu tố rải rác kích thước dài SINE: Short Interspersed Element – Yếu tố rải rác kích thước ngắn 130 Chu trình LINE 131 Cơ chế chuyển vị LINE LINE DNA Phiên mã Cắt vị trí đích, hình thành đoạn lai RNA-DNA LINE mRNA Dịch mã Các protein ORF1 ORF2 Bám vào LINE mRNA Sự tổng hợp sợi cDNA DNA đích Bám vào DNA đích Phân hủy RNA tổng hợp sợi thứ hai Nối DNA lại sửa chữa LINE DNA 132 Các kiện q trình đơng máu Hemophilia B Hemophilia A Tần số: Tần số: 1:5,000 nam giới Kiểu di truyền: Lặn liên kết X Các triệu chứng lâm sàng: Chảy máu khớp, tụ máu cơ, chảy máu mô mềm 1:30,000 nam giới Kiểu di truyền: Lặn liên kết X Các triệu chứng lâm sàng: Chảy máu khớp, tụ máu cơ, chảy máu mô mềm (2%) Khiếm khuyết gene F8 tìm thấy người Hemophilia A Khiếm khuyết gene F9 tìm thấy người Hemophilia A Đặc điểm nhân tố đông máu số VIII: Đặc điểm nhân tố đông máu số IX: Chức năng: Chức năng: Trọng lượng phân tử: Trọng lượng phân tử: Nồng độ huyết tương: Nồng độ huyết tương: Tái tổ hợp bên nhiễm sắc thể (intrachromosomal recombination) dẫn đến đảo “flip” – nguyên nhân phổ biến tìm thấy case hemophilia A Telomere Centromere Centromere Vị trí trao đổi chéo Telomere Centromere Telomere Vị trí trao đổi chéo Vị trí trao đổi chéo Bệnh Hemophilia di truyền theo quy luật liên kết với giới tính X ... biến DNA tổ chức NST 1. 1 Cấu trúc DNA - Thành phần cấu trúc: (1) Nhóm phosphate (2) Đường carbon hay pentose (a) Ở RNA: Ribose (b) Ở DNA: 2-Deoxyribose Khơng có nhóm hydroxyl Nucleic acid tạo... 23S (2900 nucleotides), 5S (12 0 nucleotides) 16 S (15 00 nucleotides) 31 28S (4700 nucleotides), 5,8S (16 0 nucleotides), 5S (12 0 nucleotides) 18 S (19 00 nucleotides) 49 21 33 Số lượng gene rRNA sinh... m? ?y phiên mã sở thông qua mediator Bộ m? ?y phiên mã sở Khởi phiên mã 41 RNA polymerase II RNA polymerase II phiên mã vượt qua trình tự mã hóa gene Kết thúc phiên mã RNA polymerase II cần Rat1