Giáo trình vi sinh vật học lý thuyết và bài tập giải sẵn (tập 2) phần 1

https://tieulun.hopto.org PGS.TS KIỀU HỮU ẢNH G i o t r i n h VI SINH VẬT HỌC Lý thuyết tập giải sẵn PHẦN MICROBIOLOGY Core concepts a n d solved p r o b l e m s Part T w o NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT HÀ NỘI https://tieulun.hopto.org https://tieulun.hopto.org Lời n ó i đ ấ u Phần Ì "Giáo trình Vi sinh vật học - Lý ứìuỵết tập giải sẵn" sau xuất bẳn dược đón lứiận hoan nghênh điều cố vũ tác giả nhiều q trìnli hồn thànlĩ Phần Những đóng góp quý báu cua bạn đồng nghiệp dông anh chộ em sừứì viên ngồi trường giúp tác giả tránh dược nhiều sai phạm không dáng mắc nội dung lẫn hình thức tập Tuy nhiên, ìứiững hạn chế trình độ thời gian, việc sách văn mang nhiều thiếu sót khác điều khơng tránhkhỏi Một lần nữa, tác giả xin bày tò lòng cám ơn chân tlìành tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa học Tựnhiẽn - ĐHQG Hà Nội Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học tạo điêu kiệntiĩuậnlợi dê Phần có thê kộp thời mắt bạn đọc Hà Nội, ngày 20 tháng li năm 2006 Tác giả https://tieulun.hopto.org https://tieulun.hopto.org MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẤU MỤC LỤC CHƯƠNG SÁU : KHỐNG CHẾ SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT 6.1 Mửc tiêu 6.2 Sơ lược lịch sử 6.2.1 Lịch sử tác nhân kháng vi sinh vật 6.2.2 Sự ức chế tổng hợp thành tế bào 6.2.3 Sự ức chế tổng hợp protein 6.2.4 Sự phá vỡ màng tế bào chắt 6.2.5 Sự ức chế đường trao đổi chất 6.2.6 ức chế tổng hợp axit nucleic 6.2.7 Ngăn ngừa gắn virut 6.2.8 Phổ tác dửng 6.2.9 Hiệu tác dửng 6.2.10 Các đường đưa thuốc vào thể 6.2.11 Tính an tồn tác dửng phử 6.2.12 Các loại thuốc kháng vi sinh vật 6.2.13 Tính đê kháng với loại thuốc kháng vi sinh vật 6.3 Bài tập 6.3.1 Bài kiểm tra nhập 6.3.2 Câu hỏi lựa chọn 6.3.3 Điên vào chỗ trống 6.3.4 Trả lời sai 6.3.5 Sắp xếp cho phù hợp 6.3.6 Trả lời ngắn 6.3.7 Câu hỏi suy luận CHƯƠNG BÀY: SINH HỌC PHÂN TỬ& DI TRUYỀN HỌC VI SINH VẶT 7.1 Mửc tiêu 7.2 Các kiến thức Trang 9 10 10 13 15 16 17 18 19 20 21 25 25 27 38 43 43 44 63 66 68 72 74 75 75 76 https://tieulun.hopto.org 7.2.1 Cấu trúc nhân lẽn cùa genom 7.2.2 Sự chép ADN 7.2.3 Chức gen 7.2.4 Sự truyền thống tin di truyền 7.2.5 Các đột biến gen 7.2.6 Sự tái tổ hợp di truyén truyền gen 7.3 Bài tập 7.3.1 Bái kiểm tra nhập môn 7.3.2 Câu hỏi lựa chọn 7.3.3 Sắp xếp cho phù hợp 7.3.4 Điên vào chỗ trổng 7.3.5 Trả lời sai 7.3.6 Trả lời ngắn 7.3.7 Câu hòi suy luận CHƯƠNG TÁM : CÔNG NGHỆ ADN & GENOMICS VI SINH VẬT 8.1 Mửc tiêu 8.2 Các khái niệm 8.2.1 Vai trị cơng nghệ ADN tái tổ hợp công nghệ sinh học 8.2.2 Các công cử cõng nghệ ADN tái tổ hợp 8.2.3 Các kĩ thuật cồng nghệ ADN tái tổ hợp 8.2.4 Các ứng dửng cùa cơng nghệ ADN tái tổ hợp 8.2.5 Tính đạo đức tính an tồn cơng nghệ ADN tải tổ hợp 8.2.6 Genomics Proteomics 8.3 Bài tập 8.3.1 Bài kiểm tra nhập mồn 8.3.2 Cáu hỏi lựa chọn 8.3.3 Sắp xếp cho phù hợp 8.3.4 Điên vào chỗ trống 8.3.5 Trả lời sai 8.3.6 Trả lời ngắn 8.3.7 Câu hỏi suy luận CHƯƠNG CHÍN : VI SINH VẬT HỌC THỰC PHẨM VÀ CÔNG NGHIỆP 9.1 Mửc tiêu 9.2 Các khái niệm 9.2.1 Vi sinh vật học thực phẩm 9.2.2 Nguyên nhân cách phòng ngừa hư hỏng thực phẩm 77 83 87 88 101 112 121 121 122 153 159 166 170 173 175 175 176 176 178 185 191 200 202 204 204 205 223 226 230 233 237 239 239 240 241 248 https://tieulun.hopto.org 9.2.3 Các bệnh sinh từ thực phẩm 9.2.4 Vi sinh vật học cồng nghiệp 9.2.5 Xử li nước nước thải 9.2.6 Liệu pháp sinh học 9.3 Bài tập 9.3.1 Bài kiểm tra nhập mòn 9.3.2 Câu hòi lựa chọn 9.3.3 Sắp xếp cho phù hợp 9.3.4 Điên vào chỗ trống 9.3.5 Trả lời sai 9.3.6 Trả lời ngắn 9.3.7 Câu hỏi suy luận CHƯƠNG MƯỜI: SINH THÁI HỌC VI SINH VẬT 10.1 Các thuật ngữsinh thái học 10.2 Các khái niệm 10.2.1 Quần thể, nhóm lồi sinh thái quẩn xã 10.2.2 Sinh thái học vi sinh vật 10.2.3 Vi sinh vật trang tự nhiên 10.2.4 Nồng độ chất dinh dưỡng tốc độ sinh trưởng 10.2.5 Cạnh tranh hợp tác vi sinh vật 10.2.6 Các phương pháp sinh thái vi sinh vật 10.2.7 Vai trò vi sinh vật vỏng tuần hoa sinh địa hóa 10.2.8 Chu trình cacbon 10.2.9 Chu trinh nitơ 10.2.10 Chu trinh lưu huỳnh 10.2.11 Chu trinh photpho 10.2.12 Chu trinh sắt 10.2.13 Sự phân giải sinh học dấu mỏ 10.2.14 Sự phân giải chất lạ sinh học 10.2.15 Agrobacterium bệnh mửn tán 10.2.16 Vi sinh vát học đất 10.2.17 Vi sinh vật học nước 10.3 Bài tập 10.3.1 Bải kiểm tra nhập môn 10.3.2 Câu hỏi lựa chon 10.3.3 Sắp xếp cho phù hợp 254 255 261 269 271 271 272 295 300 303 306 307 309 309 311 311 312 313 316 317 317 321 322 335 339 342 342 346 348 351 355 359 363 363 364 384 https://tieulun.hopto.org 10.3.4 Các phương pháp đánh giá dặc tính vi sinh vật nước 10.3.5 Điên vào chỗ trống 10.3.6 Trả lời sai 10.3.7 Trả lời ngắn 10.3.8 Câu hỏi suy luận PHẤN TRẢ LỜI Chương sáu Chương bảy Chương tám Chương chín Chương mười TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 389 389 396 400 403 406 417 439 459 477 503 https://tieulun.hopto.org K H Ố N G C H Ẽ S I N H T R Ư Ở N G C Ủ A V I S I N H V Ậ T Microbial growth control 6.1 MỤC TIÊU OBJECTIVES have mastered this chapter, you sh Khi nắm vững chương bạn phải Once có khảyou năng: able to: • Giải thích ngun lý tính độc chọn•lọc E xplain the principle of selective toxicity • Kể năm chế mà nhờ dó loại thuốc •phá List five mechanisms by which drugs deter hủy sinh trưởng tác nhân gây bệnh pathogen growth • Mó tả cho vi dử vé loại thuốc tác động• lẽn Describe and give examples of drugs thát affect thành tế bào tác nhân gây bệnh the cell walls of pathogens • Phân biệt loại thuốc phố hẹp phổ rộng • Distinguish betvveen narrow-spectrum and broadkhi nói vé đích tác dửng tác dửng phử spectrum drugs in terms oi targets and side • So sánh tương phản phép thử Kirby- effects Bauer, Etest, MIC (noncỊ độ ức chế tối thiểu),• vàCompare and contrast Kirby-Bauer, Etest , MIC MBC (nóng độ diệt khuân tối thiểu) and MBC tests • Thảo luận ưu điểm vầ nhược điểm của• Discuss the advantages and disadvantages of the cấc dường khác việc đưa thuốcdifferent routes of administration of antimicrobial kháng vi sinh vật vào thể drugs • Kể ba tác dửng phử chủ yếu việc điêu trị • Identity three main side effects of antimicrobial chất kháng vi sinh vật therapy • Mơ tả mối quan hệ plasmit R các• tế Describe the relationship between R-plasmids and bào đè kháng resistant cells • Kể năm phương thức mà nhờ vi sinh vật• có List five ways by which microorganisms can be thể đế kháng với loại thuốc kháng vi sinh vật.resistant to antimicrobial drugs • Định nghĩa đè kháng chéo • Dine cross resistance • Mõ tả ba phương pháp ngăn ngừa phát triển • Describe three ways thát development of tính đế kháng resistance can be retarded https://tieulun.hopto.org 224 Chương làm - Cống nghệ ADN t genomics »1 sinh tg quy định đốc tố, biến vi khuẩn chủ thành gây 11 A plasmid thát carries genes for enzymes thát degrade bệnh 11 Một plasmit mang gen environmental substances such as aromatic compounds quy định enzim phân and pesticides giải chất môi trường hợp chất thơm 12 A piece ũf DNA thát can move between chromosomes chất diệt sâu hại 12 Mót đoạn ADN di or vvithin a single chuyển nhiễm sắc chromosome thể 13 Transíer of genetic intormation vía direct cell-cell nhiễm sắc thể contact 13 Sự chuyển thõng tin di 14 Transfer of genetic truyền qua tiếp xúc trực information by uptake of a tiếp tế bào - tế bào naked DNA molecule from the 14 Sự chuyển thông tin di truyền nhờ thu nhận phân tử environment ADN trân từ mõi trường 15 Transíer of genetic information vía viruses 15 Sự chuyển thơng tin di truyền thông qua virut 16 The relationship betvveen a phage and its host in 16 Mối quan hệ mót which the phage genome exists phagơ vá vát chủ mà genom phagơ tồn in the host and is replicated vật chủ nhãn vvithout destroying the host lèn khơng có phá huy tế cell 17 The latent form of the virus bào vật chủ 17 Dạngẩn genom virut genome thát remains within the host vvithout destroying giữ lại vật chủ khơng gây phá huy nó.18 Transíer of genes betweẽn 18 Sự chuyển gen independent, mature thể trưởng thánh độc organisms 19.DNA molecule or sequence lập 19 Phân tử ADN trinh tự thát has an origin of ADN mang đoạn khởi replication replicated as a single unit đấu chép 8.3.3.2 structure thát ịoins chép đơn vị 1.20.EnBacterial a Thể ghép zymesan thát recognizetogether Các enzim nhận vầ phân a donor d recipient a n d cleave D N A át specitic ADtrúc N tạivi trinhnốitựmót cặp and may serve as the b ADN bổ sung 20.giải Cấu khuẩn ịcADN) bchannel ase pair for sequ bazơ DeNnAcestransíer tế bàođặc thểthù cho với tế A c Cosmit D N A c o p y ót a n m R N A bào Một thể bảnnhận ADN during conjugation thát is produced by reverse d Điện di m ARNlàm tạocho nhờ dùng kênh chuyển ADN tiếp hợp chimera complementary DNA(cDNA) cosmid electrophoresis https://tieulun.hopto.org Giáo trình vi sinh vật học • Lý thuyết Dài tập giải sin 225 enzim phiên mã ngược e.Sựmờlỗ băng e electroporation transcriptase Một thực thể mang ADN lạ3 A carrier of íoreign DNA intođiện f expression vào vát chủ tách f Vectơ biểu vector the cloning host dỏng g Đoạn dò g prabe A piece of detectably Một đoạn axit nucleic đánh labeled nucleic acid thát h Các enzim giới h restriction dấu khiếm khuyết lai hybridizes wilh hạn (các enzymes với cắc đoạn ADN bó* sung cómplementary DNA endonucleaza) (endonucleases) vả sử dửng để định vị fragments and is used to i Sự chuyển í transíection chúng nhiễm j vector locăte thèm Hiện tượng chuyển dời The phenomenon of j Vectơ k yeast artiticial phân tử tích điện vào movement of charged k Nhiêm sắc thể chromosomes trường điện; dược sử nhân tạo molecules in an electrical dửng để tách đoạn axit field; Ít is usedtoseparate nấm nucleic (và/hoặc nucleic acid tragments protein) (and/or proteins) Một plasmit tái tổ hợp chửa6 A recombinant plasmid ADN lạ containíng íoreign DNA Một vectơ mang trinh A vector thát has tự cân thiết để dóng gói vào sequences necessary for capsit bacteriophagơ packaging into lamda bacteriophage lambda Một vectơ mang tín capsids hiệu mở đáu kết thúc A vector thát has all of the cán thiết cho phiên mã necessary transcription and dịch mã, mang vị tri translation start and stop endonucleaza giới hạn có signals, and thát has nearby ích bên cạnh usul restriction phép chèn đoạn endonuclease sites to ADN lạ theo hường thích enable the insertion of hợp íoreign DNA íragments in Quá trinh màở đố dòng proper orientation điện cao cảm ứng The process in which a high tế bào đích thu nhận ADN voltage electric current 10 Quá trinh mâởđóADN induces target cells to take phagơ tái tổ hợp thu upDNA nhận tế bào đích má 10 The process in vvhich khơng sử dửng hạt recombinant phage DNA is phagỡ đầy đủ taken úp directly by the 11 Một vectơ chứa đặc target cell vvithout using điểm cần thiết cho complete phage particles chép nhiễm sắc thểở nấm 11 A vector with all of the men; mang íeatures necessary for đoạn ADN lạ lớn chromosomal replication in vào thể vật chủ yeast; Ít can carry very large https://tieulun.hopto.org pieces of toreign DNA into a host organism 226 Chương tâm - Cồng nghệ ADN * genomlcs ti sinh tạ 8.3.3.3 Genom giống genom ti thể, khi1.giảIts genome is very similar to thát of mitochondna thiết hô hấp hiếu sinh vật nhân suggesting thát aerobic respiration in eucaryotes chuẩn xuất hiên từ tổ tiên arose trịm one of its ancestors Its genome contains more than 250 genes for lipid Genom chứa 250 gen dành cho chuyển hóa lipit; xác định gen mã hóa metabolism; the identitication of genes encodmg cho protein bé mặt protein tiết có thểsuríace and secretory proteins may help vaccme development giúp tạo vacxin Genom chì chì có khoảng 2653.đếnIts genome indicates thát only about 265 to 350 350 gen cần thiết cho sinh trưởng genes are required for growth in the laboratory Its iníormation genes are more similar to phịng thí nghiệm Các gen thõng tin giống với gen nhâneucaryotic genes, whereas its metabolic genes chuân nhiêu hơn, pen trao đổi chất are more similar to bacteriaí genes Its genome contains almost 1,500 copies of the giống với gen vi khuẩn Genom cùa chứa khoảng 150 vé trinhrecognition sequence for DNA uptake during tự nhặn biết đói với thu nhân ADN biếntranstormation The loss of metabolic genes tròm its genome may nạp Sự tổn thất gen trao đổi chất từ genom cùa nóexplain why Ít hasrTt been cultivated outside a giải thích khơng ni host Its genome contains genes for AIP synthesis even bẽn ngồi vật chủ Ít obtains most of its AIP from its host Its Genom chứa gen cho tổng họp ATthough P nhận hấu hết ATP từ vật genome also contains plantlike genes, which chủ cùa Genom chứa gen suggest Ít might have originally iníected plantlike giống thực vặt, điêu giả thiết ban đáu hosts a nóChlamydia Even though Ít is the best-studied bacterium, over dã lâytrachomatis nhiễm vật chủ giống thực b vật Escherichia half of its predicted genes nót resemble known c MHaemophilus ặc dù viinfluenzae khuẩn nghiên cứu nhiềugenes ú Metlianococcus song trẽn nửộannaschii a gen đốn trước e nóMycobacterium khơng giống với cáctuberculosis gen biết f Mycoplasma genitalium g Rickettsia prowazekii h Treponema pallidum 8.3.4 Điền vào chỗ trống Ri li in the blanks 8.3.4.1 Dạng phổ biến tái tổ hợp tái tổ hợp1 The most common form of recombination recombination, vvhich usually involves dạng thường bao gốm is trao đồi thuận nghịch cặp trình tự ADN a reciprocal exchange betvveen a pair of tương đồng Sự gắn genom virut vào nhiễm homologous DNA sequences Integration of vlral sắc thể vi khuẩn xảy nhờ kiểu tái tổgenomes into bacterial chromosomes can occur hợp khác dược gọi tái tổ hợp màở by another type of recombination known recombination, in which the viral nguyên liệu di truyền virut không tương as VỚI ADN vật chủ Trong tái tổ hợp tái tổ genetic material is nót homologous W1ih the host https://tieulun.hopto.org Giảo trình vi sinh vải học - Lý thuyết lập giải sin 227 recombination, recombination họp kèm với chép nguyên liệu di truyềnDNA In không phử thuộc vào tương đóng vé trinh accompanies replication of genetic material and does nót depend ơn sequence homology tự Bacterial recombination normally takes place when Sự tái tổ hợp vi khuẩn thưởng diễn đoạn enters the ADN thể cho xâm nhập vào tế bào a piece of donor DNA, the cell and becomes a stable part of the recipient s trờ nên mốt bõ phận ổn định genom thể During replacement of nhận Trong thay nguyên liệu di genome, the truyền vật chủ, thể nhận trở lưỡng bôi đối host genetic material, the recipient becomes a diploid for a portion of the genome and is referred với phẫn genom gọi Có hai loại yếu tố chuyển vị Loại dơn giảnto as a There are two types ũf transposable elements The yếu tố chì chứa gen cấn which contain only the thiết cho chuyển vị liên kết với hai dẫusimplest are tận nhờ đoạn lặp lại đảo nghịch Một genes needed for transposition bounded át both ends by inverted repeats One of these genes gen mã hóa cho enzim codes for the enzyme The second type Loại thứ hai yếu tó chuyển vị , which chứa gen khác gen cánof transposable element is a cho chuyến vị Một số gen nhảy mang gencontains genes other than those required for chuyển vị chuyển dời vi khuẩntransposition Some transposons bear transíer nhở trinh tiếp hợp Các gen gọi genes and can move betvreen bacteria through the pracess of conjugation These are called Proteins produced by bacteria thát destroy other Các protein vi khuẩn tạo có khả tiêu bacteria are called diệt vi khuẩn khác gọi Nhãn tố F (hữu thử) mang gen quy định sự5 The F (íertility) íactor carries genes for synthesis of a and for plasmid transíer tổng hợp quy định chuyển plasmit Trong ghép đôi chủng thể During mating of donor and recipient strains, a process called , the F íactor replicates cho thể nhận, trinh gọi nhân tố F nhân dôi nhờ co chế by the rolling-circle mechanism and one copy rolling circle di chuyển sang moves to the recipient Transfer of genetic information by uptake thể nhận Sự chuyển thông tin di truyền nhờ việc thu nhận naked DNA molecule from the environment is In order to take úp a naked DNA phân tử ADN trần từ môi trường gọi called which may Để hấp thu phân tử ADN trấn, tế molecule, a cell must be bào phải điếu xảy only occur át certain stages in the life cycle of the số giai đoạn chu trinh sống thể organism The transíer of bacterial genes by viruses is sinh vật When any part of the bacterial Sự chuyển gen vi khuẩn nhờ virut gọicalled Khi bất ky phận nhiễm chromosome is transíerred, is called and the sắc thể vi khuẩn di chuyển, gọi unrestricted, or phages thát transfer the DNA are called không giới hạn phage Some temperate phages can incorrectly phagơ chuyển ADN gọi phagơ Một số phagơ ơn hóa bị cắt rời cách excise trịm the host chromosome when svvitching khơng xác khỏi nhiễm sắc thể vật chủ tròm lysogeny to the lytic cycle, and these may chuyển từ chu kỳ tiếm tan sang chu kỳ sinh tan, carry genes thát were adjacent to the integration phagơ mang gen nằm cạnhsite Since the genes which may be carried are located near specitic integration vị tri liên kết chúng Vi gen restrictedtothosehttps://tieulun.hopto.org mang chì bị giới hạn sỗ gen nằmsites, this is called restricted, or 228 Chương tám • Cồng nghệ ADN i genomlcs Ti sinh Tật thường sử dửng để lập đổ vị tri tương genes The technique involves disaiption of the đối gen vi khuẩn Kỹ thuật bao gồm conịugation bridge in what is called an expenment phá vỡ cáu tiếp hợp màở gọi thí During bacterial nghiệm transformation is íomned Trong biến nạp vi khuẩn tạo This is a short stretch of DNA for vvhich one strand thành Đây đoạn ADN ngắn mà mạch is tròm the donor and the other is from the bắt nguồn từ thể cho mạch từ thểrecipient nhận 10 Some phage-infected bacteria only produce ũ Một số vi khuẩn bị nhiễm bời phagơ tạo phages under certain environmental conditons phaqơ đười mót sổ điêu kiện môi trưởng Các vi These bacteria are said to be khuân gọi or The phages intecting these bacteria Các phagơ lây nhiêm vi khuẩn gọi are called phages, and the latent form of phagơ dạngẩn genom phagơ the phage genome thát remains in the host without nằm lại vật chủ mà khơng gãy phá destroying Ít is called the hủy gọi 11 The lysate produced following induction of 11 Dịch dung giải tạo sau cảm ứng vi lysogenized bacteria is called a lysate, khuẩn tiêm tan gọi dịch , vi because Ít contains only a few transducing chứa vài phagơ tải nạp Mỗi phagơ tảiphages Each transducing phage is detective and nạp bị khiếm khuyết gắn vào can only integrate into a new host genome if a genom vật chủ phagơ bình normal phage, called the phage is in the thường, gọi phagơ có mặt same cell The lysate produced following induction tế bào Dịch dung giải tạo sau of bacteria lysogeneed by both a detective phage cảm ứng vi khuẩn bị tiếm tan phagơ and a normal phage is called a lysate, 8.3.4.2 khiếm khuyết lẫn phagơ binh thường gọi because Ít contains a roughly equal n u m b e r Erưymes called cleave D N Aof át Các enzim có tên phân giải dịch vi chứa mót số gắn normal p h a g e s and transducing phages specific sequences ADN trinh tự đặc thủ tương đương phagơ binhdồng thường cácphử Successíul isolation of recombinant clones is Sự phân lập thành cóng tái tổ hợp phagơtải nạp.cung cấp suitable, thuộc vào thích hợp, chúng có dependent ôn the availability of thể nhận nhiêu cách Thường chúng which can be obtained in a variety of ways xây dựng từ dòng dòng Frequently they are constructed from clones, which are produced from isolated mRNA tạo từ phân tử mARN nhờ tác động enzim phiên mã ngược Một molecules by the action of the enzyme reverse Once a has been created, tạo ra, đánh dấu, thường với đồng transcriptase vị phóng xạ với p Các phân tử đánh dấu Ít is labeled, usually with a radioactive label such as p Radioactive labels are easily detected đồng vị dễ dàng phát nhờ in which energy released by the lượng giải phóng nhờ cấc chấtby vị phóng xạ gây tạo thánh hạt bạcradioactive isotope causes tormation of dark-silver grains ôn a sheet oi photographic film màu tói phim ảnh 3 Một số vectơ thiết kế cách đặc biệtSome vectors have been specially designed fof a cho chức đặc biệt Chẳng hạn, vectơspecifìc function For example, a vector used to dược sử dửng để chuyển gen hai thể transíer genes betvveen two very different organisms is called a vector One khác gọi vectơ Một plasmid vector for inserting genes into plants is the vectơ plasmit dùng để gắn gen vào thực vật plasmid obtained from the b a c tenum plasmit nhận từ vi khuẩn Agrobacterium Agrobacterium tumeíaciens A vector tha! is https://tieulun.hopto.org 32 E Giao trinh vi sính vải học - Lý thuyết tập giải sin 229 tumeíaciens Một vectơ, phố biến, đặc biệt gaining popularity, especially when cloning very tách dồng đoạn ADN lớn (tới 300kb) large pieces of DNA (úp to 300 Kb) is (BÁC) This vector is (BÁC) Vectơ dựa the b a s e d ôn the F íactor of E nhân tó F E A collection of teohniques Một tập hợp kỹ thuật gọi called can be used to sử dửng để cải biến theo ý muốn thề cách làm thaydeliberately modity an organism by directly its genome (a process đổi trực tiếp genom trinh changing these techniques resulted from the discovery of called of gọi Sự phát triển kỹ thuật nàyseveral erưymes, includingThe development erưymes, bắt nguồn từ phát vé số enám cóDNA ligase, and reverse transcriptase enzim , ADN ligaza enárn phiên The problem of recombinant gene expression in mã ngược host cells is overcome with the help of specìal Vấn đế biểu gen tái tổ hợp tế bàocloning vectors called vectors thát vật chủ vượt qua nhờ giúp đỡ contain the necessary and vectơ tách dòng đặc biệt gọi start signals vectơ chửa tín hiệu mở đáu Genetic engíneering has contributed and will vá cần thiết continue to contribute to the fields Kỹ nghệ di truyén đóng góp tiếp tửc đóng of and in addition to góp vào lĩnh vực va its contributions to basic research đóng góp vào nghiên cứu7.cơAnimals thát come tròm a fertilized egg into which a foreign gene has been stably incorporated are Các động vặt bắt nguồn từ trứng thử tinhcalled animals mà gen lạ sáp nhập cách bền A procedure in which target cells are mixed with vững vào gọi động vật DNA and briefly exposed to high voltage in order to Một quy trinh mà tế bào đích dược trộnintroduce the DNA into the target cell is vôi ADN cho tiếp xúc nhanh với điện cao để called đưa ADN vào tế bào đích gọi In many instances, a gene is cloned by íĩnding Ít in Trong nhiều tình huống, gen tách dònga sét of cloned fragments representing the entire cách tim thấy chúng đoạn genome of an organism Such a sét of DNA tách dịng biểu thị tồn genom cơíragments is called a thể Bộ đoạn ADN gọi 10 Short pieces of either DNA or RNA are called They are usetul as for 10 Các đoạn ADN ARN ngắn gọi identiíying genes oi interest, in creating mutants Genetic Chúng có ích để xác with knovengineering deíects bfor y commercialandapplications, as primers often called seems to have limitless định gen quan tâm, thể đột biến đượcfor amplitying DNA by the potential tạo chứa khiếm khuyết biết nhờ is an enzyme thát can be used to join dạng đoạn mồi nhằm nhân AD2 N tragments oi DNA together dựa vào The bacteriophage is very usetul 8.3.4.3 Kỹ nghệ di truyền dành cho ứngbecause dửng Ít provides a ready source of single thương mại, thường gọi dường stranded DNA có tiếm vơ hạn enzim sử dửng để nối đoạn ADN với https://tieulun.hopto.org Bacteriophagơ có ích vi cung cấp nguồn có sẵn ADN mạch đơn 230 Chưnng tâm • Cồng nghệ ADN ế genomlcs ti sinh rãi Một vectơ tách dịng chứa plasmit có đoạn A cloning vector thát consists of a plasmid bacteriophagơ lamda, gồm vị tri đáu dính (cos) containing aữagment of bacteriophage lambđa gọi including the cohesive end (cos) site is cailed Vectơ có khả nhân đơi hai thề a/an thường khơng có quan hệ họ hàng gọi A vector thát is able to replicate in two, usually unrelated organisms is termed a/an PCR có nghía The acronym PCR stands for Khi mót động vật biến đổi cách thêm7 When an animal has been moditied by addition of gen trước khổng cóở đóng vật gọia gene nót previously found in thát animal, the động vật animal is referred to as a/an animal Sự biểu tức cấc phương pháp mà qua đó8 The expression reters methods vvhereby a gen chức sử dửng để sửa chữa íunctional gene is used to correct nonfunctional or gen không hoạt động chức bị hư dystunctional genes in a patient hỏng bệnh nhân is a bacterium thát produces a vi khuẩn sản sinh độc tố diệt crystalline insecticidal toxin This toxin has recently côn trùng dạng tinh thể Độc tố been introduced into plant genomes and is being đưa vào genom thực vật sử dửngused for insect control để khống chế côn trùng 10 are a series of proteins made by animal True/False 10 loạt protein tổng hợp cells in response to viraỉ iníection tế bào động vật để trả lời lại lây nhiễm virut 8.3.5 Trả lời (ĩ) sai (F) Restriction enzymes inhibit the movement of DNA 8.3.5.1 Restriction enzymes act át specific nucleotide Các enzim giới hạn ức chế chuyển 2.dời ADN Các enzim giới hạn hoạt động trinh tự sequences within a double-stranded DNA molecule A thermocycler separates molecules based ôn their nucleotit đặc thù bên phân tử ADN sợi kép size, shape, and electrical charge Một mảy chu ký nhiệt tách phân tử dựa kích Protoplast fusion is otten used in the genetic thước, hình dạng, điện tích chúng moditicalion of plants Sự dung hợp tế bào trần thường sử dửng cải biến di truyền thực vật Restriction enzymes generating blunt enđs cannot be 8.3.5.2 used in recombinant DNA technologies Các enzim giới hạn tạo đầu tày không thể2 Agarose gel electrophoresis can be used to estimate sử dửng công nghệ ADN tái tổ hợp the base pair sizes of DNA íragments with Điện di gel agaroza sử dửng để xác reasonable accuracy định kích thước cặp bazơ cùa đoạn ADN4.vớiPlasmids of identical size cannot be distinguished by đô chinh xấc hợp lý agarose gel electrophoresis by using restriction Các plasmit có kích thước giống enzymes with one recognition site for each unless phân biệt nhờ điện di gel agaroza they are used together cách sử dửng enám giới hạn với vị trí nhận A plasmid containing strong promoters are better biết plasmit trừ chúng sử dửngthan those containing promoters and marker genes Lambda virus is nót a good vector since Ít has a large Một plasmit chửa promotơ mạnh tốt region of non-essential DNA plasmit chứa promotơ cấc gen dấu chuẩn.6 Mammalian genes to be expressed should be Virut lamda khơng phải vectơ tốt vi có mót vùng ADN khơng thiết yếu lớn https://tieulun.hopto.org Giảo trinh vi sính vật học - Lý thuyết lộ lập giải săn 231 Các gen động vật có vú cắn biểu cán amplified using RT-PCR technology phải nhân cách sử dửng cõng nghệ Sanger sequencing gels are read from tóp t RT-PCR Các gel đọc trinh tự Sanger đọc từ đỉnh đếnto get the 5'to 3' base sequence đáy để thu trinh tự bazơ từ đáu 5' đến đáu 3' Many useful cloning vectors are nót found in nature Nhiêu vectơ tách dịng có ích khơng tim thấybút are formed in laboratories tự nhiên mà tạo phóng9.thíMarkergenes from fireflies make recombinant plants identiíiable because they glow in the dark nghiệm 10 Các gen dấu chuẩn đom đóm tạo thực vậtPCR generated DNA can be used for seq tái tổ hợp nhặn dược vi chúng phát sángSouthern and Northern hybridization and cloning, bút nót to identiíy iníections such as HIV in humans tói 10 ADN tạo từ PCR sử dửng để dọc trinh tự phép lai Southern Northern tách dồng dùng để xác định 8.3.5.3 nhưbộiHIV người bệnh Các vinhiễm khuẩntrùng lưỡng phẩn chứa ADN tải1.nạpBacteria thát are partial diploids, containing nonintegrated, transduced DNA, are called abortive không gắn vào, dược gọi thể tải nạp sai transductants hỏng A plasmid thát can exist independent oi the host Một plasmit tồn độc lập với nhiễm sắc2.thể vật chủ gắn vào nhiêm sắcchromosome bút thát cannot be integrated into the host chromosome is called an episome thể vật chủ gọi epixom 3 Nhân tó F plasmit tiếp hợp đặc biệt có hiệuThe F tactor is a conjugative plasmid thát is khí mở đẩu tiếp hợp với tế bào thể nhận particularly efficient át initiating conjugation with appropriate recipient cells thích hợp Để vi khuẩn đế kháng với năm chất For a bacterium to be resistant to five different kháng sinh khác nhau, phải mang đóng thời nămantibiotics, Ít must carry five different R íactor plasmids simultaneously plasmit chứa nhân tố R khác Nonconjugative plasmids can move betvveen bacteria Các plasmit không tiếp hợp di chuyển vi khuẩn tiếp hợp tiếp hợp mởduring conjugation if conjugation is initiated by another plasmid thát is conjugative đầu plasmit khác plasmit tiếp hợp 6 Các plasmit đa kháng thuốc thường tạo Multiple-drug resistance plasmids are usually plasmit tích lũy vài gen nhảy mà mỗiproduced when a single plasmid accumulates gen nhảy mang gen kháng kháng sinh several transposons, each carrying one or more antibiotic resistance genes 7 Các yếu tố chuyển vị tim thấyở sinh vậtTransposable elements have only been found in nhân sơ dường khơng giữ vai trị chủ yếu procaryotes and nót appear to play a major role in eucaryotic genetics di truyền học sinh vật nhân chuẩn Trong ghép đòi F* X F, thể nhận trở thành F* In sauan F* X F mating, the recipient becomes F* after mating has been completed ghép đơi hồn thành In an Trong phép lai F* X F", thể cho trở thảnh p sau F* X F~ mating, the donor becomes p after mating has been completed ghép đơi hồn thành 10.thể In an F* X F mating, chromosomal genes are 10 phép lai F* X F gen nhiễm sắc írequently transíerred thường chuyển vị 11 A U R íactor plasmids are nonconjugative 11 Mọi plasmit mang nhân tố R đêu plasmit 12 Host restriction refers to the ability of som không tiếp hợp organisms to degrade exogenotes thát enter the cell https://tieulun.hopto.org 12 Sự giới hạn vật chù có nghĩa khả 232 Chuông tâm - Cồng nghệ ADN ộ genomlcstitìmtật số thể việc phân giải gen từ bên 13 During transposition, the original transposon IS xâm nhập vào te bao replicated and remains át the parental srte in the 13 Trong chuyển vị, gen nhảy ban đáu dược nhân chromosome, while the copy moves to a new site lên năm lại vị trí ban đáu trẽn nhiễm sắc 14 thể, Even if two viruses simultaneously enter a host cdl di chuyển tới vị tri no recombination can occur between the two viral 14 Ngay hai virut thời xâm nhập vào genomes tế báo khơng có tái tổ hợp náo có15.thểViruses can be mapped by recombination and xảy hai genom virut heteroduplex mapping techniques 15 Các virut lập đổ nhờ tái tố16.hợBacterial p recombination is a two-way process in vả kỹ thuật lập đồ dị kép which DNA is exchanged betvveen the two cells 16 Sự tái tổ hợp vi khuẩn trinh diễn theo involved hai cách màở ADN trao đổi hai tế bào 8.3.5.4 có liên quan Enzim giới hạn cắt phân tử ADN mạch thẳng1 A restriction enzyme thát cuts a linear DNA molecule lán tạo đoạn once will produce one fragment Enzim phiên mã ngược enzim gặp tự Reverse transcriptase is an enzyme thát IS found nhiênở tế bào vi khuẩn naturally in bacterial cells Một trang ưu điểm việc sử dửng cADN làne of the advantages oi using cDNA is thát Ít lacks O thiếu trinh tư khơng mã hóa thường gặp trongnon-coding sequences normally found in eukaryotic gen nhân chuẩn genes Các enzim giới hạn gọi tên theo tên chi và4.tên Restriction enzymes are named according to the loài vi khuẩn mà từ chúng tách genus and species of the bacterium from which they Enzim giới hạn tạo đáu tày có íchare isolated số ứng dửng so với enzim tạo các5.đáuRestriction enzymes thát make blunt end cuts are dinh more usetul in certain situations than those thát Các plasmit vectơ tốt vi chúng ổn địnhproduce sticky end cuts bên tế bào Plasmids make good vectors because they are Southern blot phương pháp mà nhở mộtstable inside cells lượng lớn bàn phân tử ADN nhất7.có The Southern blot is a method by which a large thể tổng hợp number of copies of a single DNA molecule can be Hầu hết vi sinh vật đêu chưa dược nuôi made cấy phồng thi nghiệm Most microorganisms have never been grown in a Các vacxin đơn_ vị không an toàn laboratory vacxin truyền thống sử dửng vi khuẩn Subunit vaccines are nót as safe as traditional virut bị làm yếu 8.3.5.5 vaccines thát use vveakened bacteria or viruses ThPCR e Southern blotting one technique wasofnam ed after the 10 R baSouthern o gồm gắn người mồi,10 KP ỹCthuật blotchu đượctrinh gọi biến theotính, tên involves cycle denaturation, p person w h o developed the procedure, E M kéođèdàirachuôi quy trinh, E.M Southern and extension Southem Trong điện di đoạn ADN tách biệt theo kích In electrophoresis, DNA fragments separate thước, đoạn nhỏ di chuyển nhanh according to size, with the smallest tragments migrating the farthest Bất kể kỹ thuật đặc thù dược SỪ dửng cồng https://tieulun.hopto.org Giảo trinh vi sinh vật học • Lý thuyết tệp giải sẩn 233 nghệ ADN tái tổ hợp, chia khóa c3.hoRegardless of the speciflc technique used in tách dồng thành cõng chọn vectơ recombinant DNA technology, one of the keys to Các cosmit gọi tên vây vi chúng successtul cloning is choosing the right vector sử dửng để biểu gen lạ nhiêu4 Cosmids are so named because they can be used to vật chủ tách dồng khác express íoreign genes in a variety of different cloning Không cấn thiết phải loại bỏ intron khỏi hosts.các gen nhân chuân trước tách dồng chúng vào cơ5 is nót necessarytoremove inrrons from eucaryotic thể nhân sơ, vi bàn phiên mã ARN nhân genes before cloning thèm in a procaryotic organism, chuẩn tạo trang sinh vật nhân sơ because when the eucaryotic RNA transcript is intron bị loại bỏ nhờ chế biến sau phiên produced in the procaryote, the introns are removed mã vốn cóở tế bào nhân chuẩn gốc by the same posttranscriptional processing inherent Súng bắn gen dược gọi vi bắn mũiin the eucaryotic cell of origin tên nhỏ dược phủ ADN trực tiếp vào tế bàoThe gene gun is so named because shoots DNAđích coated microprojectiles directly into the target cells Mặc dù thuật ngữ công nghệ sinh học though the tem biotechnology can be us sử dửng theo nhiêu cách song sách many ways, this text uses the term to refer to the người ta sử dửng thuật ngữ để thao tác manipulation of organisms, particulariy át the thể sinh vật, đặc biệtở mức độ di truyền phânmolecular genetic level, to form usetul products tử, nhằm tạo sản phẩm có ích The polymerase chain reaction is used to PCRTrảđược sử dửng để phát đoạn ADNShort nhỏsmall DNA íragments in a Southern Blot 8.3.6 lời ngắn answer kỹ thuật Trảtrong lời câu Southern hỏi blot cách sử dửng phán cácAkhái nsvver each question by using the core concepts and niệm kiến thức từ sách giáo khoa.resources of your textbooks Liệu pháp gen ? vé phương diện 1, vectơ is gene therapy? In terms of vector What diêu trị, so sánh tương phản liệu pháp gentreatment, ex compare and contrast ex vivo and in vivo vivo in vivo gene therapy Định nghĩa vị trí đa tách dỏng (MCS) Trong việc Define a multiple cloning site (MCS) During tách dịng, mơ tả q trình sàng lọc dựa cloning, describe the screening process relying ôn có mặt MCS gen p-galactozidaza the presence of the MCS in the p-galactosidase gene vectơ Tại hệ thống phát lại có "giá trị" of a vector Why is this system of deteotion more so với dùng vectơ plasmit pBR322 ? "valuable" than thát afforded with the plasmid vector Bạn chuyên gia vé nhân chứng mộtPB vử R322? án mạng Định nghĩa số lặp lại ngẫu nhiên VNTRs3 , vàYou are an expert vvitness in a murder trial Deíine giải thích ngắn gọn lặp lại dẫn variable number tandem repeats, VNTRs, and brieíly đến dâu in ADN riêng biệt explain how these result in individual DNA Hãy kể bốn thành phần thiết yếu vectơ íingerprints AC List four essential components of a YAC vector Kểrathành phán hỗn hợp phàn ứng5.đểList the contents of a reaclion mixture for dọc trinh tự rARN 16 s sequencing 16SrRNA Các quy trình tạo nên thư viện ADN genom6.vàHow the procedures for torming a genomic thư viện cADN khác ? DNA library and a cDNA library differ? Một vi khuẩn mang plasmit tự chuyển có địi Does a bacterium bearing a selMransmissible hỏi máy tổng hợp ADN hoạt dộng để chuyển plasmid require a íunctional DNA synthesizing plasmit vào thể nhân bở tiếp hợp hay khơng?machinery for Ít to transíer the plasmid into a recipient https://tieulun.hopto.org V 234 Chuông tám - Cồng nghệ ADNỊ genomlcstisinh tạ Một thể nhận có cán tổng hợp ADN hoạt đông by conjugation? Does a recipient need a íunctional để nhặn plasmit từ thể cho hay không ? DNA synthesis for Ít to receive the plasmid trịm a Số phận cùa đoạn ADN nhiễm sắc thể khác donor? với số phận plasmit nao How does the fate of a chromosomal DNA đưa vào tế bào vi khuẩn nhớ biến nap? íragment differ trịm thát of a plasmid when Khi vi khuẩn chứa nhiêu plasmit tương introduced intũ bacteria by transíormation? hợp, thi số plasmit plasmit9.tựWhen bacteria contain more than one compble chuyển, chuyển sang thể nhận Hãy mõplasmid tà some plasmids, which are nót selfcác chế làm cho điếu xảy Nếu transmissible, can transfer to recipients Descnbe the plasmit ây thiếu điểm khởi đáu chuyển, m nóechanisms thát make possible If the same chuyển sang thể nhận nhờ tiếp hplasmid ợp lacks an ongin of transfer, can ever transter hay không? to a recipient by conjugation? 10 Khi gen nhiễm sắc thể mã cho 10 xác When a chromosomal gene is encodmg an định thể kháng kháng sinhvá cai bên cạnh bời antibiotic-resistance determinant, and is Aanked by hai trinh tự ADN gióng hệt nhau, thi tái tổ hợptwo identical DNA sequences, homologous tương đóng dẫn đến gen đè kháng,recombination can lead to the loss of the resistance mót số vi khuẩn trờ nén mẫn cảm với kháng gene, such thát some bacteria become sensitive to sinh Hãy giải thích the antibiotic Explain 11 Phương pháp chuyển ADN vi khuẩn 11 Which method of DNA transíer betvsieen bactena khơng xảy thể cho vá thể nhận tách would nót take place if the donor and recipient were biệt màng lọc có kích thước lỗ 0,45 useparated m? by a filter with a pore size of 0.45 ^im? Phương pháp chuyển bị phong toa bởiVsự Vhich method of transíer vvould be blocked by the có mặt ADNaza nồng cao (enzim có khả presence ũf high concentrations of DNAase (enzymes phân giải ADN)? capable of degrading DNA)? 12 Một gắn gen nhảy vào gen /acZ cùa operon 12 A transposon insertion into the /acZ gene of the sử dửng lactoza dẫn đến mật khả củaỉactose vi utilization operon results in inability of the khuẩn việc sử dửng lactoza làm nguồn cacbon bacterium to utilize lactose as a sole carbon and vá lượng Khi vi khuẩn nhận energy source When this bacterium acquires an F* lác (một plasmit F với gen /acZ nguyên vẹn) thi (an F plasmid with the intact /acZ gene) is still Flac khơng có khả sử dửng lactoza Hãy cung unable to utilize lactose Provide a reasonable cáp giãi thích phù hợp đổi với tượng explanation for this phenomenon 13 Sự huy động nhiễm sắc thể plasmit ĩ 13 Chromosome mobilization by the integrated Fintegrate (Hfr) thường không dằn tới việc thể nhận plasmid có (Hfr) usually does nót lead to the redpient khả nhận chức thể cho being capable of acquiring donor tunctions In Ngược lại chuyển nhờ F* thường chuyển thể nhận contrast, F*-mediated transíer usually converts the thành thể cho Hãy giải thích khác biệt recipient to a donor Explain this difference in transfer chế chuyển plasmit Điêu kiện mechanisms What condition of DNA transfer results chuyển ADN dẫn đến xuất thể nhận in the appearance of rare recipients thát have hoi có khả thể cho nhận A DN donor capabilities thát are receiving DNA by acquired nhờ chuyển thông qua Hfr? the Hfr-mediated transter? 14 Chủng Hữ sử dửng để lập trinh14.tựHow can the Hfr strain be used to map the gen nào? relative order of genes? 15 Một plasmit, mang gen để kháng canamixin 15 A plasmid, carrying a kanamycin resistance gene chứa gen nhảy hỗn hợp (hai trinh tự trênand containing a composite transposon (two insertion kềm gen đế khảng tetraxiclin) đưa vào sequences thể danking https://tieulun.hopto.org a tetracycline-resistance gene) nhận nhờ tiếp hợp Khi vi khuẩn cấy chuyên q wuas introduced into a recipient by conjugation When nhiêu hệ môi trường chất the bacteria were passaged for many generations in Giáo trinh vi sinh vạt học • Lý thuyết láp giải sin 235 náy phán tích riêng rẽ vé tính kháng kháng sinh, were ìndividually analyzed for antibiotic resistance, người ta tim thấy mốt số đe kháng với was found thát some were resistant to tetracycline, tetraxiclin vi chúng chứa mót nhiêm sắc because they contained a chromosomal copy of the thể gen nhảy Tuy nhiên số dè kháng với transposon Hovvever, some were resistant to canamixin, vá gen kháng canamixin chèn kanamycin, and the kanamycin-resistance gene was váo Khơng có thè phân lặp nao chứa hai gen inserted dê into the chromosome No isolates thát kháng phửc hồi Giải thích kiện xảy racontained both of the resistance genes were tế bào vi khuẩn nhận sau sư xâm nhập recovered Explain the events in the recipient plasmit góc bacterial cell following introduction of the originai 16 Một thể nhặn subtilis, chứa đột plasmid biến gen mà hóa cho enzim sinh tổng 16 A recipient B subtilis, with mutations in the genes hợp histidin arginin, biến nap với ADN có encoding enzymes oi histidine and arginine nguồn gốc từ B subtilís, mang mót đột biến mót biosynthesis, is transformed with DNA thát came from protein riboxom, qua làm cho đè kháng với subtilis, carrying a mutation in a ribosomal pratein, streptomixin Các thể biến nạp cấy vào đĩa rendering Ít resistant to streptomycin The thách chứa streptomíxin, sau dùng dấu nhuntransíormants g were plated onto streptomycin, ana đóng lẽn mơi trường tói thiểu khơng chứa arginin subsequently replica plated onto minimal media lẫn histidin Sự sinh trưởng (hoặc khơng có sinh containing either arginine or histidine Growth (or lack trưởng) đĩa thách tối thiểu of growth) ôn these supplemented minimal plates trọng số thể biến nạp kháng streptomixin ban revealed thát among the original streptomycinđáu, 12% khơng đói hịi histidin cho sinh trưởng, resistant transíormants, 12% did nót require histidine 6% khống địi hỏi arginin cho sinh trưởng, trongankhi ymore for growth, and 6% did nót require arginine 82% lại đè kháng với streptomixin giữ nfor hu growth, while the remaining 82% were cáu với cà histidin lẫn arginin ntrư ban đáu Không streptomycin-resistant tim and retained the original thấy chủng cá hai nhu cầu với arginin vá requirement for both histidine and arginíne No histidin VỊ tri gen sinh tổng hợp arginin streptomycin isolates thát lost both of the arginine or histidin nằm đâu so với gen protein riboxom quyếthistadine requirements were obtained What is the định tính kháng streptomixin? location of the arginine and histadine biosynthetic 17 So sánh tương phản tải nap đặc hiệu tài genes, relative to the streptomycin-resistance nạp chung determining ribosomal protein gene? 18 Mốt chủng E hoang dai biến nạp17 Compare and contrast specialized and ADN từ E có mót gen nhảy Tn5 mộtgeneralized gen transduction mã hóa enzim cùa dường sinh tổng hợp 18 A wild-type straín of £ is transíormed by DNA triptophan Sau cấy thể biến nạp lên môi from E which has a Tn5 transposon in a gene trường đáy đủ chứa canamixin (gen đè khảng encoding an enzyme of the tryptophan biosynthetic mang tới Tn5) thi khuẩn lạc chuyển mộtpathvvay After plating transtormants ơn medium cách riêng rẽ lên mối trường tối thiểu Trong số 1containing 00 kanamycin (the resistance gene carried ôn khuẩn lạc thử nghiệm, có 18 cắn triptophan cho sinh Tn5) the colonies are individually transferred onto trường, 70 không cần chất dinh dưỡng nàomi vànimal medium Of 100 colonies tested, 18 required 12 sinh trưởng môi trưởng tối thiểu, tryptophan for growth, 70 did nót require any cá môi trường bổ sung thêm nutrients, and 12 could nót grow ơn minimal media, triptophan Hãy cung cấp giải thích vé ba even when Ít was supplemented with tryptophan dạng thể biến nạp Nếu thể nhận mót thể Provide an explanation for the three types ũf dột biếnrecAcủa E thi bạn có chờ đợi móttransíormants If the recipient was a recA mutant of £ https://tieulun.hopto.org phân bỗ khác biết ba loai thể biến nạp dựa nhucon vvould you expect a different distribution of the cáu dinh dưỡng cùa chúng hay không? three classes of transformants based ôn their 236 Chương tâm • Cống nghệ ADNỊ genomlcs ti sinh tạ khơng phá huy ADN thân enzymes destroy their own DNA? 20 Một phần nhiễm sắc thể E chứa gen20 A portion of the E chromosome containing lacZ (mã hóa cho p-galactozidaza) the lacĩ gene (codmg for p-galactosidase) is shown a Hãy thiết kế phương pháp để tạo dòng trinha.tựDesign a strategy to clone the minimal seguence, tối thiểu mangtoànbộ trinh tự mã chobút still carrying the full coding sequence for the enzim, vào plasmit pBR322 enzyme, into plasmid pBR322 b Mõ tả vài phương pháp để nhặn dạng thểb.táiDescribe several methods to identĩty the tổ hợp E.coli mang gen lacZ tách recombinant E carrying the cloned /acZ gene c Phương pháp tách dịng bạn thay c đổiHow vvould your cloning strategy change if you bạn muốn đảm bảo gen lacZ wànted to assure thát the /acZ gene is expressed in a biểu trang chủng tế bào vật chủ host strain other than E E.coli 21 Some E strains, used as cloning ho 21 Một số chủng £ coi, sử dửng a mutation in their recA gene Why is Ít sometimes chủng tách dóng, mang đột biến gen recA important to use such a mutant strain when cloning chúng Tại đòi lại quan certain genes? sử dửng mót chủng đơi biến người ta tách 22 A patient was admitted to a hospital with đóng số gen tract iníection, and antibiotic-sensitive Klebsiella 22 Một bệnh nhân đưa vào bệnh viện với bệnh pneumoniae were recovered During hospitalization nhiễm trùng dường niệu, chủng Klebsiella he became non-responsive to antibiotic therapy, and pneumoniae mẫn cảm với chất kháng sinh dãthe new isolates of K pneumonwe were now resistanl phửc hối Trong thời gian nằm bệnh viện, õng tatotrởampicillin and kanamycin stool cultures of au of nên không đáp ứng với điếu trị chất kháng the patients ôn the same floor revealed thát several sinh, chủng K pneumonwe phân lập of thèm carried £ which was also resistant to dè kháng với ampixilin vá canamixin Nuôi ampicillm and kanamycin You are in charge of phân tất bệnh nhãn mót determining if the Klebsiella somehow acquired an Rtâng phát vài người sò họ plasmid from F What molecular tools would you 23 wishthe toisolate a gene tròm a chromosome, mang teo// đế kháng với ampixilin u se Y toouprove plasmid-transfer hypothesis? canamixin Bạn có nhiệm vử phải xác định liệu which is Aanked by recognition sites for either Bglll or Sinal restriction endonucleases Is Ít possible to use Klebsiella cách nhận either plasmit R từ E.coli hay không Công cử phân tử vector pBR322 or pACYC184, in spite of the bạn sử dửng để chứng minh giả thiết chuyển fact thát neither one of these plasmids has a recognition sequence for Bglll or Sinal? plasmit ? 23 Bạn muốn tách gen khỏi nhiễm sắc 24 thể,A procedure analogous to Southern blotting IS called gen kèm vị trí nhận biết Northern blotting, where total RNA is extrađed enzim Bglll Sinal Liệu sử dửng from bacteria, and size-fractionated ôn agarose gels mRNA sequences are Identiíĩed by in situ vectơ pBR322 pACYC184, khơng cSpecitìc o hybndization with radiolabeled probes, which can be vectơ số plasmit náy có trinh tự nhặn deduced trịm protein sequence lí you wish to biết Bglll Sinal hay không ? for the presence of mRNA of the gene X 24 Mót quy trình tương tự quy trình Southern analyze blot (encoding the p.otein with the N-terminal sequence gọi Northern blot, đố toàn ARN Met-Trp-Asp-Trp), coulđ you use, in the Northem tách chiết khỏi vi khuẩn phán đoạn theo kích blot, the same oligonucleotide probes (ĩ thước gel agaroza Các trinh tự mARN đặc thù A TGTGGGATTGG 3', oi 5' ATGTGGGACTGG ) nhận dạng lai in situ với mẫu dó đánh dấu đóng vị phóng xạ, mầu dị nảy suy từ trinh tự protein Nếu bạn muốn https://tieulun.hopto.org phàn tích vé có mặt mARN gen X Giáo trinh vi sinh vật học - Lý thuyết hãi táp giải sân 237 ATGTGGGATTGG 3', 5' ATGTGGGACTGG 3]used to detect the gene X in the Southern Mót? sử đửng để điêu khiển gen X Southern blot không ? 25 Describe the differences in colony hybridization 25 Hãy mô tả khác biệt phép lại khuẩn lạc aimed át detecting speciíic DNA sequences or the nhằm phát trình tự ADN đạc thù kỹ related immunoỉogical techniques for the thuật miễn dịch tương tự để nhận dạng dòng tạo identification of clones producing a specitìc protein nên protein đặc thù 26 Explain the difference in the initial steps of the 26, Giải thích khác biệt bước polymerase chain reaction (PCR) when starting form phàn ứng chuỗi polimeraza (PCR) dạng đấu mRNA, rather than DNA tiên mARN khống phải ADN 8.3.7 Câu hỏi suy luận (Critical Thinking) Bạn vừa phát điêu đáng Ykể ou hBạn ave just made a remarkable discovery You tim thấy số loại ADN bén nhiêu have found thát some types oi DNA are much more nhiệt độ nằm vào khoảng 2°c Bạn đề nghị stable if the temperature is about 2°c You have cách để tiếp cận vấn đè làm tấtproposed thát one way to approach this problem is to phản ứng tách dónạ bạn nhiệt độ nảy all of your cloning reaclions át this temperature Không may là, chế phàm ADN ligaza thương mại Uníortunately, the commercial DNA ligase lại không hoạt độngở nhiệt độ Bạn timpreparations nót function át this temperature đâu dể thấy vi sinh vật sản xuất ADNWhere might you look to find a microbe thát produces ligaza hoạt độngở nhiệt độ a DNA ligase thát is active át this temperature? Bạn đế nghị tách dóng gen kháng2Y OU have been asked to clone a tetracycỉine telraxiclin từ Salmonella váo E.coli Bạn đãresistance nhận gene from Salmonella into £ You plasmit sau have available the foỉlowing plasmid Gen plasmit đánh dấu Apr mã hóa The gene ơn the plasmid marked Apr encodes cho tetraxiclin gen đánh dấu lacZ mã hóa chotetracycline pand the gene marked lacZ encodes galactozidaza Bạn cố chùng Salmonella kháng galactocidase You have the tetracycline-resistant tetraxiclin chủng E.colí mẫn cảm với ampixilin Salmonella strain and a strain of E thát is tetraxiclin khơng tạo p-galactozidaza Giảisensítive to ampicillin and tetracycline, and does nót thích cách bạn tách dòng gen này, produce p-galactocidase Explain how you vvould cách bạn chọn plasmit chứa clone this gene, and how you would select for a gen kháng tetraxiclin plasmid thát contains the tetracycline resistance Háu hết người có gắng tách dỏng gen gene từ sinh vật nhân chuẩn vào vi khuẩn Most persons who try to clone genes from a Escherichia con, đêu sử dửng ADN tạo từ into a bacterium, such as Escherichia con, eukaryote mARN cách sử dửng enzim phiên mã ngượcuse DNA thát was generated from mRNA using không dùng ADN khiết từ vật chủ Tại reverse transcriptase, rather than using DNA puriíĩed ? from the host Why? Nếu người ta khiết ADN từ mót chủng £ 4.con !f one purities DNA from an E strain thát sản sinh EcoRI, người ta tim thấy ADN khôngproduces bị EcoRI, one finds thát the DNA is nót cút by cắt enzim EcoRI Tuy nhiên đoạn ADNthetừ enzyme EcoRI However, if a fragment of DNA chủng tách dỏng vào chủng E confrom this strain is cloned into a non-EcoRI producing không sinh EcoRI, thi đoạn chứa vịstrain tri of E con, the íragment may well contain EcoRI EcoRI đẽ dàng bị cắt enzim Giải thích sites thát are readily cút by the enzyme Explain this tượng observation https://tieulun.hopto.org Enzim cốt lõi ARN polimeraza chứa bốn The core enzyme of RNA polymerase consists of đơn vị NẾU enzim lõi khiết từ mốt tếsubunits bảo If the core enzyme is puriíied from a cell, 238 Chương tàm • Cống nghệ MỊN ộ genomlcs fl sin* tạ E thi người ta tim thấy enzim nàysuch as E con, one finds thát the enzyme when trộn với ADN chất thích hợp (ATP,mixed with DNA and appropriate substrates (ATP, GTP, XTP, UTP, v.v.) tổng hợp ARN Tuy nhiên GTP, CTP, UTP, etc.) will make RNA This RNA ARN không đặc hiệu, ARN polimeraza khơng however, Ít nót speciíìc, the RNA polymerase IS nót khởi đáu tổng hợp ARN vị trí đặc hiệu initiating RNA synthesis át a specitic site If one adds Nếu người ta thêm nhản tố, mở đáu trởanên íactor, initiation becomes speciíic, RNA polymerase đặc hiệu, thi ARN polimeraza bắt đáuở vịbegins trí át the correct site Some authors can a subunit Một số tác giả gọi lầ yếu tố làNA polymerase other authors reter to as a of R đơn vị ARN polimeraza Các tác giảíactor, rather than a subunit Explain this difference Mycoplasma species recognize a UGA codon ôn khác lại gọi nhàn tó khơng phải mọt RNA as a tryptoplian codon, răther than a stop coơon đơn vị Hãy giải thích khác biệt as the universal code If Mycoplasma genes are Các loài Mycoplasma nhận codon UGAintrẽn cloned into E coli, which uses the universal code, ARN codon triptophan how would expression of Mycoplasma genes be codon kết thúc dạng mã vạn Nếu effected? gen Mycoplasma tách dỏng vào £ con, vi khuẩn sử dửng mã vạn năng, thỉ biểu hiên gen Mycoplasma bị ảnh hưởng nào? https://tieulun.hopto.org