bài giảng công nghệ tế bào chương 2 cơ sở di truyền học

Bài giảng: Công Nghệ Tế Bào Khoa: Công nghệ sinh học – môi trường Th.s Vưu Ngọc Dung CHƯƠNG 2. CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC 1. Nhiễm sắc thể - tổ chức chứa DNA 2. Chu kỳ sống của tế bào 3. Phân chia tế bào TLTK: Công nghệ sinh học (tập 2), Nguyễn Như Hiền Chương 11, công nghệ tế bào Nhiễm sắc thể - tổ chức chứa DNA • Cấu trúc nhiễm sắc thể • DNA cơ sở phân tử di truyền Cấu trúc nhiễm sắc thể • Nhiễm sắc thể (NST) được Flemming phát hiện từ cuối thế kỷ XIX (1882). Trong các tế bào đang phân chia nguyên nhiễm, bắt màu thuốc nhuộm rất mạnh. • Năm 1883, Roux đã quan sát được sự chẻ dọc của NST trong quá trình phân bào và cho rằng:  Trong NST có chứa các yếu tố đóng vai trò sinh học quan trọng đối với tế bào.  Các yếu tố đó sắp xếp theo dãy dọc trong NST.  Các yếu tố đó được gọi là gen (Johansen, 1909). Ngày nay, NST được hiểu: • NST được cấu trúc và hoạt động như một thể toàn vẹn thống nhất, trong đó, các đơn vị di truyền (các gen - ADN) được tập hợp lại theo một quy luật tổ chức xác định và phối hợp hoạt động một cách nhịp nhàng (theo kiểu “đóng”, “mở” gen) để đảm bảo đặc tính di truyền và biến dị cho cơ thể. Nhiễm sắc thể virus • Đa số là những phân tử DNA (một số ít là RNA). • Phân tử DNA khác nhau về kích thước và đặc tính. • Về thành phần hoá học thì nó chỉ chứa polynucleotide. • DNA dạng vòng hoặc dạng duỗi thẳng • Ví dụ : NST của virus khảm thuốc lá - Chỉ có RNA, không có DNA - Xoắn RNA xếp trong lớp protide virus có dạng hình trụ tròn, dạng 1 mạch polynucleotide hoặc dạng xoắn kép. - Có thể tách rời RNA khỏi vỏ protide và tập hợp RNA với protide có thể tái tạo thành virus italic. Nhiễm sắc thể vi khuẩn và vi khuẩn lam • Tế bào vi khuẩn và thanh tảo có nhiều sợi chất nhiễm sắc mảnh có kích thước gần bằng kích thước của DNA • Trong nhân chỉ có 1 NST và một số vi khuẩn đa nhân. • NST vi khuẩn là những phân tử DNA trần, chuỗi kép, mạch vòng • NST dạng xoắn có chứa các chuỗi RNA mới tổng hợp, polymerase RNA, nhưng không có ribosome. • Ngoài NST chính, còn có một loại ADN khác ở dạng vòng kép nhỏ gọi là các plasmid. DNA plasmid có thể chiếm tới 1 - 2% tổng số DNA có trong tế bào. Cấu trúc NST Hình thái Kích thước Số lượng Cấu trúc hiển vi Nst thường và giới tính Trung tiết Tiết mút Các băng nst Cấu trúc siêu vi Sợi nucleoxom Các cấp độ cấu trúc của sợi nhiễm sắc Chất nhiễm sắc thực Chất dị nhiễm sắc Nhiễm sắc thể ở cơ thể bậc cao (eucaryote) Hình thái - cấu trúc • NST thường có dạng không đổi và có thể là cố định đối với loài và cả giống. • Các NST ở trung kỳ gồm 2 sợi nhiễm sắc tử (chromatide) phân biệt nhau và dính nhau ở tâm động. • Mỗi chromatide có bao ngoài, trong chứa sợi nhiễm sắc (chromonema) đường kính khoảng 20Å. [...]... nhau gọi là 2n (hay lưỡng bội) • Ví dụ: Ruồi dấm có 8 NST 4 cặp  2 bộ Người có 23 cặp họp thành 2 bộ: 2n = 46 NST • NST ổn định về hình thái và cố định về số lượng nên bộ NST được gọi là kiểu nhân (carystipe) đặc trưng cho mỗi loài CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA DI TRUYỀN DNA và mã di truyền • Thông tin di truyền được thực hiện trên cơ sở vận động của vật chất di truyền thông qua quá trình phân bào và thụ tinh... Mã di truyền • Trên cơ sở mối liên hệ DNA - RNAm- protein lý thuyết về mã di truyền • Mã di truyền thể hiện qua trình tự các nucleotide trong DNA qui định trình tự các acid amin tương ứng • Trong phân tử protein có 20 acid amin, còn trong ADN có 4 loại nucleotide để mã hoá 20 acid amin đó • Mã di truyền là mã bộ ba, cứ 3 nucleotide trên DNA mã hoá 1 acid amin trên protein • Đặc điểm của mã di truyền. .. Mã di truyền là mã bộ ba Mã được đọc trên RNAm theo chiều 5' → 3' Mã di truyền có tính toàn năng, tức là mã di truyền đúng cho mọi sinh vật Ví dụ: bộ ba UAU dù ở cơ thể sinh vật nào cũng mã hoá cho tyrozin Mã di truyền không gối lên nhau, mã được đọc liên tục hết bộ ba này đến bộ ba khác Quá trình tái sinh DNA • Một trong những chức năng quan trọng của DNA là lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền. .. thông qua quá trình phân bào và thụ tinh • Vật chất di truyền là acid nucleic • Cơ chế truyền đạt thông tin di truyền ở mức phân tử thực hiện qua 3 quá trình: tái sinh DNA, phiên mã, dịch mã Vật chất di truyền DNA • Phân tử DNA gồm nhiều đoạn ngắn là các gen, mỗi gen mã hoá một phân tử protein • Phân tử protein gồm nhiều phân tử acid amin liên kết lại Có 20 loại acid amin tạo nên protein • Chuỗi làm khuôn... - Để tín hiệu di truyền được truyền đạt chính xác, sự cắt nối đòi hỏi có độ chính xác cao - Nếu cắt lệch một nucleotide  bộ mã di truyền bị thay đổi  phân tử protein do ARNm tổng hợp có sự thay đổi lớn về thành phần acid amin Dịch mã – Tổng hợp protein • Tổng hợp protein là chặng cuối của quá trình truyền đạt thông tin di truyền biểu hiện ra tính trạng • Quá trình tổng hợp protein di n ra tại ribosome... kết disunfit, liên kết ion, liên kết kỵ nước cấu trúc bậc III theo nhu cầu của tế bào • Phân tử protein hoàn thiện được vận chuyển đến nơi sử dụng  đoạn tình tự tín hiệu vận chuyển protein đến đích sẽ bị cắt bỏ  protein trưởng thành để thực hiện chức năng của nó do tế bào phân công Điều hoà tổng hợp protein • Sự điều hoà tổng hợp protein đảm bảo cho sự cung cấp protein đúng theo yêu cầu của tế bào. .. nucleosome gồm 140 cặp base của DNA quấn quanh phân tử histone (4 loại x 2 phân tử) Các nucleosome kề nhau được nối qua một phân tử histone trung gian 1 2 Cấu trúc một nucleosome (theo Phạm Thành Hổ) 1 Nucleosome; 2 Histon Số lượng nhiễm sắc thể • Cố định ở mỗi loài • Không phụ thuộc kích thước và độ phức tạp cơ thể • Trong mỗi tế bào, các NST giống nhau từng đôi một Hai NST giống nhau gọi là cặp NST... amin từ tế bào chất đến ribosome, RNAt là cầu nối trung gian giữa RNAm với polypeptid, là chìa khoá để giải mã * RNAr Tham gia cấu trúc ribosome Cơ chế dịch mã Hoạt hóa acid amin • Tự acid amin không di chuyển đến ribosome mà phải nhờ RNAt Để gắn vào RNAt, acid amin phải được hoạt hoá • Sự hoạt hoá acid amin nhờ có ATP cung cấp năng lượng, enzyme amino.acyl - RNAt - sintetase xúc tác Quá trình di n... liên tục hết bộ ba này đến bộ ba khác Quá trình tái sinh DNA • Một trong những chức năng quan trọng của DNA là lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền từ tế bào này sang tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác • Tái sinh DNA tổng hợp ra 2 phân tử DNA con từ 1 phân tử DNA mẹ Hai phân tử DNA được tạo ra giống nhau và giống phân tử DNA mẹ Có 3 hình thức tái sinh: - Bảo thủ: 1 phân tử chính là DNA... hợp - Bước 3: Dịch chuyển ribosome nhờ transferase trên RNAm theo chiều 5' - 3' Mỗi lần di chuyển ribosome chuyển sang phía 3' của RNAm một đoạn dài 3 nucleotide - vừa trọn một bộ ba Năng lượng cung cấp cho sự di chuyển là GTP Sau khi dịch chuyển, RNAt nằm vùng P không mang acid amin sẽ được giải phóng ra tế bào chất để tiếp tục thực hiện vận chuyển acid amin tiếp theo Phức hợp RNAt mang chuỗi polypeptid . Bài giảng: Công Nghệ Tế Bào Khoa: Công nghệ sinh học – môi trường Th.s Vưu Ngọc Dung CHƯƠNG 2. CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC 1. Nhiễm sắc thể - tổ chức chứa DNA 2. Chu kỳ sống của tế bào 3. Phân chia tế. bào 3. Phân chia tế bào TLTK: Công nghệ sinh học (tập 2) , Nguyễn Như Hiền Chương 11, công nghệ tế bào Nhiễm sắc thể - tổ chức chứa DNA • Cấu trúc nhiễm sắc thể • DNA cơ sở phân tử di truyền Cấu trúc. và mã di truyền • Thông tin di truyền được thực hiện trên cơ sở vận động của vật chất di truyền thông qua quá trình phân bào và thụ tinh. • Vật chất di truyền là acid nucleic. • Cơ chế truyền