Bài giảng Công nghệ gen thự c vât PLANT GENE TECHNOLOGY PLANT GENE TECHNOLOGY PGS. TS. Nông Văn Hải PGS. TS. Nông Văn Hải NCVCC, Phó Viện trư ở ng, Giám đố c Phòng thí nghiệm trọ ng điểm Công nghệ gen Viện Công nghệ s inh học Viện Khoa học và Cô ng nghệ Việt Nam 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội Tel/Fax (04).3836322 Email: vhnong@ ibt.ac .vn Bài 2. Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/ Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/ bộ môn khoa học có liên quan bộ môn khoa học có liên quan 1. Các khái niệm cơ bản Gen Hệ/ Bộ gen (nhân, lục lạp, ty thể) Hệ gen học 1. Các lĩnh vực/ bộ môn khoa học có liên quan Hệ protein học Hệ phiên mã học Hệ trao đổi chất học Sinh tin học … Gen Gen What is a gene? What is a gene? Lodish et al. (2003) Molecular Cell Biology (5th edition). Lodish et al. (2003) Molecular Cell Biology (5th edition). WH Freeman & Co. WH Freeman & Co. The entire nucleic sequence that is necessary for the synthesis of a functional polypeptide or RNA… Tr×nh tù nucleic (acid) trän vÑn cÇn thiÕt cho sù tæng hîp mét polypeptide chøc n¨ng hoÆc RNA… DNA/RNA DNA/RNA !"#$%&'(&$)*#$%& !"#$%&'(&$)*#$%& Tr¹ng th¸i tù nhiªn Tr¹ng th¸i biÕn tÝnh sîi ®¬n Tr¹ng th¸i l¹i tÝnh CÊu tróc gen tÕ bµo nh©n s¬ (Prokaryotes) CÊu tróc gen tÕ bµo nh©n s¬ (Prokaryotes) Promoter CDS Terminator transcription Genomic DNA mRNA protein UTR UTR translation CÊu tróc gen tÕ bµo nh©n chuÈn CÊu tróc gen tÕ bµo nh©n chuÈn (Eukaryotes) (Eukaryotes) 5’ - Promoter Exon1 Exon2 Terminator – 3’ UTR Intron1 UTR transcription translation Poly A protein Gen th7 êng bÞ ng¾t qu·ng bëi 1 hay nhiÒu ®o¹n chÌn (introns): Definitions of DNA Sequencing (on the Web) Definitions of DNA Sequencing (on the Web) §inh nghÜa:)+,-&./01 • The experimental process of determining the nucleotide sequence of a region of DNA… www.sequenceanalysis.com/glossary.html • Determining the exact order of the base pairs in a segment of DNA. www.accessexcellence.org/AE/AEPC/NIH/gene27.html • Procedures for determining the nucleotide sequence of a DNA fragment. www.biotechwithitaly.com/nw_glossary_cd.html • Analysis of the sequence of building blocks of hereditary information. www.mwgbiotech.com/html/glossary/glossary_overview.shtml • The process of determining the order of nucleotide bases in a DNA molecule. www.biotech.ca/EN/what_glossary.html Luận thuyết (lý thuyết) trung tâm của Sinh học phân tử Luận thuyết (lý thuyết) trung tâm của Sinh học phân tử The Central Dogma of Molecular Biology RNA Protein DN DN A A Do Francis Crick Francis Crick đề xuất năm 1958 để mô tả dòng thông tin di truyền trong tế bào Thông tin di truyền chứa đựng trong DNA đ7ợc chuyển tải đến RNA và từ RNA đến protein Qua hơn 4 thập kỷ phát triển của Sinh học phân tử, luận thuyết (lý thuyết) trung tâm này đ7ợc sửa đổi nhiều lần DN DN A A ? RNA Protein Prion bò điên (BSE) Virus RNA [...]... (4 strains), M tuberculosis, M leprae Mitochondria, chloroplast, plasmids S lng gen ca cỏc loi sinh vt Ngi 20.000 25.000 gen Nm men 6.000 gen Rui gim (Drosophila) 14.000 gen Arabidopsis thaliana 27.000 gen Lỳa 40.000 gen ln ca h gen mt s loi thc vt Phân bố số lượng genom đã được giải trình tự hoàn toàn ở các sinh vật Archea (16) Eukarya (20) Bacteria (139) Viruses (1500) ... phòng thí nghiệm 200.000 53.000.000 Lịch sử nghiên cứu genome 1995 Trình tự toàn bộ genome vi khuẩn H influenzae 1996 Trình tự toàn bộ genome nấm men S cerevisiae 1997 Trình tự toàn bộ genome tuyến trùng C elegans 1999 Trình tự toàn bộ genome ruồi giấm D melanogaster 2000 Trình tự toàn bộ genome người H sapiens (bản nháp) Cho đến nay, có trên 1500 genome đã được xác định trình tự hoàn toàn, bao gồm:... c : Trans c ripto mic s Proteome set of proteins encoded by the genome Pro te o m e : Tp h p c ỏc p ro te in m ó hú a b i g e no m e B mụ n/lnh v c kho a h c :Pro te o mic s Kích thước của genome Gene number increases with phylogenetic complexity: Số gen tăng lên theo sự phức tạp về chủng loại phát sinh Lịch sử phân tích trình tự gen Hiệu suất bp/người/năm 1 15 150 1.500 25.000 50.000 1870... intro nic DNA:DNA c a c ỏc intro n junk DNA? : DNA rỏc /p h thi * C th bc c ao : g e no me l to n b DNA chứa trong 1n nhiễm sắc thể (genome nhân) Ngoài ra, còn có genome ty thể; genome lục lạp ** Virus chứa RNA (cúm, HIV ) : toàn bộ RNA của virus Các thuật ngữ Genome entire genetic material of an individual: Ge no m e Cht li u d i truy n tr n v n c a m t c ỏ th B mụ n/lnh v c kho a h c : Ge no mic... di truyền 1953 Watson & Crick: Cấu trúc xoắn kép của DNA 1965 Holley: Trình tự của tRNA nấm men 1977 Wu: Trình tự của đầu dính DNA thực khuẩn 1977 Sanger: Phương pháp dừng chuỗi bằng dideoxy Maxam & Gilbert: Phương pháp phân giải hoá học 1980 Messing: Chọn dòng trong thực khuẩn M13 1986 Hood et al: Tự động hoá một phần 1990 Phân tích trình tự bằng chu trình nhiệt (PCR); các enzyme được hoàn thiện . .vn Bài 2. Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/ Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/ bộ môn khoa học có liên quan bộ môn khoa học có liên quan 1. Các khái niệm cơ bản Gen Hệ/ Bộ gen (nhân, lục lạp,. lượng gen của các loài sinh vật • Người 20.000 – 25.000 gen • Nấm men 6.000 gen • Ruồi giấm (Drosophila) 14.000 gen • Arabidopsis thaliana 27.000 gen • Lúa 40.000 gen Độ lớn của hệ gen một. của hệ gen một số loài thực vật Phân bố số l7ợng genom đã đ7ợc giải trình tự Phân bố số l7ợng genom đã đ7ợc giải trình tự hoàn toàn ở các sinh vật hoàn toàn ở các sinh vật Archea (16) Archea