DI TRUYỀN HỌC, QUÁ TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ THỐNG QUANG HỢP

1 TRƯỜNG ĐH SÀI GÒN LỚP DSI 1081 • MAI THỊ TRÀ GIANG • PHẠM THỊ MỸ HẠNH • NGUYỄN VĂN TÚ • TÔ HOÀNG YẾN • HUỲNH THỊ DIỄM THÚY • LÊ KIM YẾN • CAO THỊ THÙY TRANG • ĐỖ NGUYỄN HỒNG HẠNH BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP GVHD: THẦY HOÀNG MINH TÂM 2 CHƯƠNG 10 DI TRUYỀN HỌC, QUÁ TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ THỐNG QUANG HỢP 3 CÁC VẤN ĐỀ ĐƯỢC ĐỀ CẬP • I. TỔ CHỨC GENE CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP KỊ KHÍ. • II. SỰ BIỂU HIỆN GENE VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP MÀU TÍA. • III. TỔ CHỨC GENE TRONG VI KHUẨN LAM. • IV. HỆ GENE CỦA LỤC LẠP. • V. CON ĐƯỜNG, CƠ CHẾ CỦA VIỆC XÂM NHẬP PROTEIN VÀ MỤC ĐÍCH CỦA NÓ TRONG LỤC LẠP. • VI. SỰ ĐIỀU CHỈNH VÀ VIỆC LẮP RÁP CỦA PHỨC HỆ QUANG HỢP TRONG VI KHUẨN LAM VÀ TRONG LỤC LẠP. • VII. SỰ ĐIỀU CHỈNH BỞI CƠ CHẾ CES. 4 I. TỔ CHỨC GENE TRONG VI KHUẨN QUANG HỢP KÒ KHÍ 5 - Sự quang hợp của những sinh vật quang dưỡng kỵ khí được nghiên cứu kỹ ở nhóm vi khuẩn tía. - Tổ chức gen và sự điều chỉnh của chúng tương đối ổn định. 6 Trình tự bộ gen của những vi khuẩn tía sau đây đã được xác định rõ : - Rhodobacter capsulatus - Rhodobacter sphaeroides - Rhodopseudomonas palustris - Vi khuẩn xanh chlorobium tepidum - Aurantiacus choloroflexus. 7 - Bộ máy quang hợp ở vi khuẩn tía được xác định bởi các thông tin di truyền cần thiết. - Các thông tin di truyền này được nằm trong một cụm gen quang hợp( PGC) – Photosynthetic Gene Cluster. - Cụm gen này có chiều dài khỏang 41- 46Kb và bao gồm các DNA nằm ở trong NST vòng của tế bào. 8 SỰ SẮP XẾP ADN TRONG PGC 50% mã hóa enzim tham gia vào việc tổng hợp lục lạp 18% tổng hợp caroten 8% giúp thực hiện chức năng chính. 10% dành cho gene khác 14% sử dụng cho mục đích khác 9 Các gen hem này nó mã hóa các enzyme nằm ở vị trí khác trên NST, như là: + pet gen mã hóa cho các phöùc heä cytochrome bc1. + Đồng thời nó cũng dùng cho các con đường hô hấp. 10 Các gen quang hợp khác (không phải là một phần của PGC) bao gồm: + Các gen mã hóa cho các enzyme trong chu trình calvin + Các gen puc mã hóa cho phức hệ LH 2 của anten. [...]... (Bauer và Bird, 1996; Zeilstra-Ryalls et al., 1998; Gregor và Klug, 1999) 19 - Cấp độ đầu tiên của sự điều chỉnh là ức chế các biểu hiện của gene quang hợp trong điều kiện hiếu khí 20 Cấp độ thứ hai của sự điều chỉnh là kích hoạt trung tâm phản ứng và gen protein cấu trúc hút ánh sáng (puf, puhand PUC) trong điều kiện kỵ khí - 21 - Cấp độ thứ ba của sự điều chỉnh sao chép được thể hiện trong điều kiện... chất của những dạng sống khác nhau, sự biểu hiện gen đóng vai trò điều chỉnh Các biểu hiện của bộ máy quang hợp được tiến hành dưới trạng thái kỵ khí 17 - Ngoài ra, giá trị thực của các trung tâm phản ứng và các cụm ăng ten LH1 và LH2 được sửa đổi phù hợp với cường độ ánh sáng 18 - Quy chế của sự biểu hiện bộ máy quang hợp được điều khiển bởi một số mạch tương tác có ảnh hưởng đến sự phiên mã của các... của PGC và được mã hóa bởi gen puhA 13 - Phức hệ anten LH2 được mã hóa bằng puc operon - puc operon này không thuộc PGC nhưng có khoảng 20kb được định vị trên gen puhA 14 II SỰ BIỂU HIỆN GENE VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP MÀU TÍA 15 - Vi khuẩn quang hợp màu tía là những sinh vật đặc biệt có khả năng biến đổi linh họat và có thể tạo ra năng lượng bằng cách quang hợp, hô hấp hiếu khí và kỵ khí,lên... vòng gồm 3,6 triệu base cộng với vài plasmic nhỏ 3.6 Mbp Bản đồ gen của Synechocystis PCC 6803 26 - Người ta tìm thấy 50 ARN tâp hợp trên gen và khoảng 3000 protein, trong đó 50% không rõ về chức năng - Những gen quang hợp ở vi khuẩn lam nằm rải rác trên toàn bộ gen, gồm các cụm gen nhỏ và vài operon - Những gen điều chỉnh quá trình sao chép chính và thực hiện quang hợp ở vi khuẩn lam có vai trò quan... khuẩn tía 27 IV HỆ GENE CỦA LỤC LẠP 28 - Lục lạp ở những tế bào sinh vật quang hợp nhân chuẩn thì chứa 1 hệ gen ADN mạch vòng, nó giống như cái được tìm thấy ở vi khuẩn - Hệ gen này nói về nguồn gốc phát triển của lục lạp như là vi khuẩn lam nội cộng sinh 29 - Sự nổi bật nhất là hệ gen lục lạp có kích thước nhỏ hơn hệ gen của vi khuẩn lam cho nên nội dung di truyền cũng giảm - Kích thước của hệ gen lục... quang hợp của Rhodobacter sphaeroides 11 Ở vi khuẩn G+ ( Heliobacillus mobilis ) cũng có PGC nhưng ở vi khuẩn lục chứa lưu huỳnh, không chứa lưu huỳnh và vi khuẩn lam thì không chứa PGC 12 - Trung tâm phản ứng L và M của các protein và các peptide α và β của phức hệ LH1 được chứa trong một operon gần cuối đầu 3 của PGC được gọi là puf ( đơn vị quang- cố định) - Đơn vị H nằm ở gần đầu kết thúc khác của. .. gen lục lạp được sắp xếp theo trình tự từ 120 => 191 kb Và có khoảng 50 => 80 trình tự mã hóa bao gồm những protein cốt lõi, phức hệ cytochrome b6f, bộ NST của tARN và các nguyên tố của lục lạp đã được tổng hợp 30 - Hệ gen lục lạp lớn nhất đến nay được sắp xếp theo trình tự của tảo đỏ Porphyra purpurea - Hệ gen nhỏ nhất được tìm thấy trong cây thông - Ba nhóm sinh vật có hệ gen lục lạp không điển hình... biểu hiện của các operons puh và puf được tăng lên trong ánh sáng mờ (Bauer và Bird, 1996) 22 III TỔ CHỨC GENE TRONG VI KHUẨN LAM 23 SỰ SẮP GEN Ở VI KHUẨN LAM 24 - Về cơ bản thì mô hình sắp xếp và điều chỉnh gen ở vi khuẩn lam xuất phát từ vi khuẩn tía ( kò khí) - Vi khuẩn lam là 1 đại di n cho cơ chế điều tiết trung gian giữa vi khuẩn tía kò khí ( cao) và lục lạp ( thấp) 25 - Bộ gen hoàn chỉnh của Synechocystis... trong việc tổng hợp axit béo 31 - Hầu hết các thành phần khác của protein trong lục lạp được mã hóa bởi nhân ADN rồi đưa vào lục lạp sau đó tập hợp thành phức chất - Hệ gen của hạt nhân đã được hoàn thành ở thực vật bậc cao như cây mustard Arabidopsis thaliana và một số thực vật khác như gạo, ngô… 32 BẢN ĐỒ GEN LỤC LẠP Ở GẠO 33 V CON ĐƯỜNG, CƠ CHẾ CỦA VIỆC XÂM NHẬP PROTEIN VÀ MỤC ĐÍCH CỦA NÓ TRONG LỤC... như cây mustard Arabidopsis thaliana và một số thực vật khác như gạo, ngô… 32 BẢN ĐỒ GEN LỤC LẠP Ở GẠO 33 V CON ĐƯỜNG, CƠ CHẾ CỦA VIỆC XÂM NHẬP PROTEIN VÀ MỤC ĐÍCH CỦA NÓ TRONG LỤC LẠP 34 1 CON ĐƯỜNG VÀ CƠ CHẾ XÂM NHẬP PRTEIN 35 36 . TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ THỐNG QUANG HỢP 3 CÁC VẤN ĐỀ ĐƯỢC ĐỀ CẬP • I. TỔ CHỨC GENE CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP KỊ KHÍ. • II. SỰ BIỂU HIỆN GENE VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP. LAM. • IV. HỆ GENE CỦA LỤC LẠP. • V. CON ĐƯỜNG, CƠ CHẾ CỦA VIỆC XÂM NHẬP PROTEIN VÀ MỤC ĐÍCH CỦA NÓ TRONG LỤC LẠP. • VI. SỰ ĐIỀU CHỈNH VÀ VIỆC LẮP RÁP CỦA PHỨC HỆ QUANG HỢP TRONG VI KHUẨN LAM VÀ TRONG. THỊ DI M THÚY • LÊ KIM YẾN • CAO THỊ THÙY TRANG • ĐỖ NGUYỄN HỒNG HẠNH BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP GVHD: THẦY HOÀNG MINH TÂM 2 CHƯƠNG 10 DI TRUYỀN HỌC, QUÁ TRÌNH