Bai giang tin sinh hoc 6

MỤC TIÊU BÀI HỌC Xây dựng ma trận N hàng và M cột của hai trình tự  Xác định trình tự chèn, xóa đảo  Xây dựng bảo đồ cắt giới hạn enzyme của các DNA... Đột biến gen Đột biến gen là

PHÂN TÍCH TRÌNH TỰ SINH HỌC BẰNG DOTLOT-XÂY

DỰNG BẢN ĐỒ ENZYME

MỤC TIÊU BÀI HỌC

 Xây dựng ma trận N hàng và M cột của hai trình tự

 Xác định trình tự chèn, xóa đảo

 Xây dựng bảo đồ cắt giới hạn enzyme của các DNA

Đột biến gen

 Đột biến gen là những biến đổi trong số lượng, thành

phần, trật tự các cặp nuclêôtít, xảy ra tại một điểm nào đó trên phân tử ADN Mỗi biến đổi ở một cặp nuclêôtít nào

đó sẽ gây một đột biến gen Các dạng đột biến gen thường gặp là:

 Mất một cặp nuclêôtít

 Thêm một cặp nuclêôtít

 Thay thế một cặp nuclêôtít

 Đảo vị trí một cặp nuclêôtít

Nguyên nhân phát sinh đột biến gen

 Vai trò của đột biến gen: Sự biến đổi cấu trúc phân tử của gen có thể dẫn đến biến đổi cấu trúc của loại prôtêin mà

nó mã hóa, cuối cùng có thể dẫn đến biến đổi ở kiểu hình

 Các đột biến gen biểu hiện ra kiểu hình ở từng cá thể riêng lẻ, không tuơng ứng với điều kiện sống, thường là đột biến lặn và có hại cho bản thân

Khoảng trống (gap)

 Trong trường hợp chung, các chuỗi được ghi lên kế nhau không có khoảng trống (gap) chèn vào, ví dụ chuỗi AAAGTCTGAC, đi từ đầu 5' đến 3' tính từ trái sang phải Nếu có khoảng trống, người ta dùng kí hiệu gạch ngang (-) để làm đại diện, ví dụ ATC-G C Bất cứ chuỗi kí tự nào của các nucleotide mà dài hơn 4 đều có thể gọi là trình tự ADN

 Mặt khác, tùy vào chức năng sinh học, và ngữ cảnh, mà một trình tự có thể mang mang mã hoặc không mang mã (noncoding DNA) Các trình tự DNA cũng có thể chứ

"ADN rác" (junk DNA).

A T G A A G T T T

T A X T T X A A A

A U G A A G U U U

- Met – Lys – Phe …

Gen ban đầu chưa bị đột biến Thay thế

- Met – Lys – Phe … pôlipeptit

A U G U A A G U U U

- Met – Kết thúc IV

ADN

mARN

pôlipeptit

Các dạng đột biến

HẬU QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỘT BIẾN GEN:

1 Hậu quả của đột biến gen

▪ Biến đổi trong cấu trúc của gen

→

→

biến đổi trong cấu trúc của mARN

biến đổi trong cấu trúc của

protein tương ứng -> thay đổi đột

ngột về một hoặc một số tính

trạng của cơ thể

2/ Vai trò và ý nghĩa của đột biến gen

Một số đột biến có lợi hay trung tính được xem là nguồn nguyên liệu chủ yếu trong tiến hóa và chọn

ĐBG làm biến đổi tính trạng cơ thể

Biểu hiện thành 1 biến đổi đột ngột, gián đoạn về 1 hoặc một số tính trạng nào đó, trên một hoặc một số

ít cá thể trong quần thể.

Bệnh già trước tuổi Người nhiều ngón

Nguyên tắc dotlot

 Nguyên tắc dotlot xây dựng một ma trận điểm gồm N

hàng và M cột với N chiều dài của trình tự thứ nhất

 M là chiều dài của trình tự thứ 2

 Ta gióng các hàng và cột giữa các trình tự nucleotide nếu trùng nhau thì đánh dấu (X)

Qui tắc trong ma trận điểm

Công cụ phân tích ma trận điểm

Kết quả phân tích ma trận điểm

ví dụ: S1: ATTCCGGTACGT

S2: ATTCCGGTACGTA

Kết quả phân tích ma trận điểm

SỬ DỤNG BLAST TRONG PHÂN TÍCH CÁC ĐỘT BIẾN

Chèn một đoạn gen là thêm vào một hoặc nhiều cặp

nucleotide tới trình tự DNA

CHÈN NUCLEOTIDE

S1: ATTCCGGTGCGT

S2: ATTGCGGTACGA

Phân tích trình tự xóa

Xóa hay loại bỏ một hoặc nhiều cặp nucleotide từ trình tự DNA

Xóa nucleotide

S1: ATTCCGGTACGT TGCCCC

Xóa đoạn nucleotide

Kết quả phân tích dotplot bằng blast

Phân tích trình tự đảo

Kết quả phân tích trình tự đảo

Trình tự lặp lại ngẫu nhiên

 Một trong những đột biến trong quá trình sao chép DNA

 Lập lại hai hay nhiều bản copy nucleotide của một DNA khuôn mẫu

TCGGA

T CGG CGG CGG CGG A

DNA Polymerase

Ví dụ 1: S1: GACGATGAAC

Tại sao trình tự này lại quan trọng?

 Trình tự ngẫu nhiên có thể có những chức năng di truyền

 Vài trình tự ngẫu nhiên lặp lại thì liên quan tới bệnh

- Thần kinh chậm phát triển

- Bệnh Hungtington

 Đóng góp 10% của bộ gen người

 Số lượng những copy trong trình tự ngẫu nhiên có sự đa dạng trong quần thể này

Kết quả phân tích trình tự palindrome

Xây dựng bản đồ enzyme cắt giới hạn

Mục đích, nguyên tắc

 Enzyme cắt giới hạn (Restriction enzyme) là enzyme của vi khuẩn, có chức năng cắt DNA ở những vị trí cắt chuyên biệt Những vị trí cắt chuyên biệt này được gọi là vị trí cắt giới hạn.

 Trong tế bào vi khuẩn, enzyme cắt giới hạn có chức năng bảo vệ tế bào vi khuẩn khỏi sự xâm nhập của những DNA

lạ chẳng hạn như DNA của thực khuẩn thể Trong kỹ

thuật di truyền, enzyme cắt giới hạn là một công cụ hữu hiệu dùng để dòng hoá gen

 Enzyme cắt giới hạn có thể cắt được DNA

 Enzyme tìm được những vị trí đặc biệt của DNA

 Thực hiện cắt đặc hiệu

Bản đồ enzyme cắt giới hạn

 Bản đồ enzyme cắt giới hạn là bản đồ các vị trí cắt giới

han trên toàn bộ bộ gen

 Trong phân tích gen, đặc biệt là kỹ thuật gen, việc thiết

lập bản đồ enzyme cắt giới hạn là rất cần thiết giúp người

sữ dụng nắm vững được các vị trí cắt giới hạn có trên gen, giúp chọn enzyme cắt giới hạn hợp lý cho mục đích sử

dụng

Bản đồ enzyme cắt giới hạn

Dán các đoan

Dán các đoan

Vết cắt đầu bằng của Hae III “blunt ends”

5’ TGACGGGG CCGTTCGAGG CCAG 3’ 3’ ACTGCCCC GGCAAGGTCC GGTC 5’

’

Vết cắt đầu bằng của EcoRI “blunt ends”

DNA Cloning II

DNA cloning, III

DNA Cloning, IV

DNA Cloning, V

 Bên cạnh đó, sau khi tìm kiếm và liệt kê danh sách các enzyme cắt giới hạn có vị trí cắt trên trình tự DNA nghiên cứu Một số phần mềm còn cho phép thiết lập bản đồ cắt

SỬ DỤNG DNA CLUB

Thiết lập bản đồ giới hạn

Kết quả bản đồ enzyme cắt giới hạn

Các đường link tài liệu

 http://www.mediafire.com/?m24y0nijdzj