Bài giảng Di truyền vi khuẩn

Bài 5 Di truyền vi khuẩn . Vật liệu di truyền của vi khuẩn và plasmid là ADN . Virus của vi khuẩn (bacteriophage hoặc phage) có ADN hoặc ARN là vật liệu di truyền Di truyền vi sinh vật Vật liệu di truyền Di truyền vi sinh vật . Hai chức năng thiết yếu của vật liệu di truyền là sao chép và biểu hiện . Vật liệu di truyền phải sao chép chính xác để truyền lại tất cả các tính trạng của cha mẹ . Biểu hiện vật liệu di truyền chuyên biệt ở điều kiện tăng trưởng xác định  kiểu hình đặc trưng Đặc điểm của di truyền vi sinh vật - Khuẩn lạc (dòng tế bào) là 1 cụm tế bào có nguồn gốc từ 1 tế bào ban đầu - Chủng: dòng tế bào mang 1 đặc điểm di truyền nào đó. Các đột biến ở vi sinh vật thường được phát hiện theo sự biến đổi các tính trạng sau: - Hình thái: kích thước, hình dạng tế bào hay khuẩn lạc, có màng nhân hay không - Sinh hóa: sự hiện diện của các sắc tố, màu sắc đặc trưng - Nuôi cấy: kiểu hô hấp, kiểu dinh dưỡng, nhu cấu đoi các nhân tố tăng trưởng - Tính đề kháng: kháng thuốc, kháng phage, chịu nhiệt - Miễn nhiễm: phản ứng kháng nguyên, kháng thể Các đột biến có thể xuất hiện ngẫu nhiên hay do gây tạo nhờ các tác nhân gây đột biến. Mỗi gen có tần số đột biến đặc trưng. Di truyền vi sinh vật Các sinh vật Prokaryote (vi khuẩn, virus) có quá trình sinh sản tương đương sinh sản hữu tính gọi là quá trình sinh sản cận hữu tính Đặc điểm quá trình sinh sản cận hữu tính : - Truyền thông tin một chiều từ tế bào thể cho sang tế bào thể nhận - Tạo thành hợp tử một phần (merozygote). Tế bào thể cho (donor) chuyển một đoạn của bộ gen sang tế bào thể nhận (recipient), nên chỉ lưỡng bội một phần, còn các phần khác đơn bội. - Bộ gen thường chỉ là DNA trần, nên chỉ có một nhóm liên kết gen và tái tổ hợp thực chất là lai phân tử. Di truyền vi sinh vật Di truyền vi sinh vật ĐV bậc cao 2 gamet → tạo hợp tử Vi khuẩn TB cho → TB nhận hợp tử 1 phần 1 phần 1 chiều Cấu trúc Acid Nucleic Di truyền vi sinh vật ADN = Acid Deoxyribonucleic 3 thành phần chính: Deoxyribose –phân tử đường Phosphate – tạo khung Các baseNitơ – Thymin, Adenin, Guanin, Cytosin ADN: cấu trúc, đặc tính, tổng hợp T t c nucleotid có c u trúc chungấ ả ấ Cấu trúc ADN Có n m base chính trong acid nucleică A, G, T, C có trong ADN A, G, U, C có trong ARN Cấu trúc ADN [...]... nucleotide nối vớ i nhau bở i liên kết phosphodiester Cấu trúc ADN ADN tự nhiên là xoắn kép của chuỗi đối song gắn bổ sung vào nhau bằng: Liên kết Hydrogen bổ sung nhau giữa các cặp base (AT or G-C) Tương tác kỵ nước giữa các base hai chiều Di truyền vi khuẩn Sao chép ADN nhiễm sắc thể vi khuẩn Di truyền vi khuẩn Nhiễm sắc thể của vi khuẩn Thơng tin của tế bào vi khuẩn nằm trên một phân tử ADN mạch kép... gen một số virus chỉ chứa 7 gen người ~ 30 000 gen Tế bào vi khuẩn E coli Di truyền vi khuẩn Sao chép ADN vi khuẩn Phân tử ADN gắn trực tiếp vào màng sinh chất Sự sao chép ADN tạo ra 2 bản sao gắn chung nhau trên màng sinh chất Khi tế bào kéo dài ra các bản sao DNA tách xa nhau do phần màng giữa chúng lớn dần ra  Kiểu sinh sản vơ tính này được gọi là ngắt đơi (Binary fission) Tế bào vi khuẩn chia... là genophore, hay “NST” Gần đây đã phát hiện thấy rằng ít nhất ở một số vi khuẩn ADN tạo thành phức hợp với protein có tính base để hình thành sợi nhiễm sắc như histon ở NST Eukaryote Ngồi ra ở một số vi khuẩn còn có thêm plasmid là phân tử ADN vòng tròn nhỏ có khả năng sao chép độc lập Di truyền vi khuẩn Nhiễm sắc thể của vi khuẩn Là một vòng kín ADN sợi đơi xoắn kép Dài khoảng 1mm, đường kính... coli Hình phóng xạ tự ghi sự sao chép nhiễm sắc thể của E coli Autoradiograph of intact replicating chromosome of E coli Bacteria were radioactively labeled with tritiated thymidine for approximately two generations and were lysed gently Bacterial DNA was then examined by autoradiography Insert shows replicating bacterial chromosome in diagrammatic form The chromosome is circular, and two forks (X and... completed two replications in presence of tritiated thymidine, whereas segments represented by a solid line and a dotted line had replicated only once in presence of tritiated thymidine The density of grains in the autoradiogram was twice as great in the segments of chromosome that had completed two cycles of replication in presence of tritiated thymnidine Bar, 100 μm From Cairns, J.P.: Cold Spring Harbor... F-duction, F-sexduction) F’ F- F’ F- F’ F’ F’ F’ Gen trên F’ được truyền qua ở mức độ cao Chuyển ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận Sự tiếp hợp - giữa các vi khuẩn cùng lồi: E coli, Streptococcus mutans, S coelicolor - giữa các chi khác nhau Escherichia với Shigella Salmonella với Serratia Escherichia với Salmonella Bacteroides và các lồi Clostridium ... thymnidine Bar, 100 μm From Cairns, J.P.: Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 28:44, 1963 Các kiểu sao chép ADN ở E coli Cơ chế lăn vòng (rolling circle mechanisme) Q trình này xảy ra ở vi khuẩn thơng qua q trình tiếp hợp Trong khi một mạch của ADN vẫn còn thắt nùi, thì enzym đã bắt đầu cắt sợi kia Khi đó sợi đứt sẽ 'cởi' vòng và đóng vai trò khn tổng hợp sợi ADN bổ sung Sau đó hai sợi... nhận Sự tiếp hợp Sự truyền ADN từ tế bào này (có F) sang tế bào khác qua sự tiếp giáp hai tế bào Tần số tổ hợp: 10-6 1946, Joshua Lederberg và Edward Tatum (Nobel 1958) thí nghiệm với hai chủng E coli K12 khuyết dưỡng Chuyển ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận Sự tiếp hợp TB cho Sợi còn lại Protein tháo xoắn Mồi Protein màng mã hóa plasmid Vách tế bào Protein vỏ đặc hiệu của TB nhận Sợi truyền qua Mồi TB... tiếp hợp Yếu tố F độc lập F+ x F-  F+ + F+ F+ F- F+ F- F+ F+ F+ F+ Gen được truyền qua ở mức độ thấp Chuyển ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận Sự tiếp hợp Yếu tố F tích hợp với bộ gen (Hfr) F+ Hfr Chuyển ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận Sự tiếp hợp Tham gia của Hfr Hfr Hfr Hfr x F-  Hfr + F- F- F- Hfr Hfr F- F- Gen được truyền qua ở mức độ cao Chuyển ADN từ tế bào cho sang tế bào nhận Sự tiếp hợp... trình sao chép DNA được bắt đầu từ điểm xuất phát Ori kéo dài về 2 phia song song với q trình kéo dài màng sinh chất, nơi có điểm gắn vào của DNA bộ gen, mọc dài tách 2 phân tử DNA về 2 tế bào con Tế bào vi khuẩn phân chia theo trực phân Circular genetic map của E coli Các kiểu sao chép ADN ở E coli Các kiểu sao chép ADN ở E coli Kiểu tái bản theta (kiểu tái bản Cairns) Phân tử ADN cuộn xoắn có dạng hình . Bài 5 Di truyền vi khuẩn . Vật liệu di truyền của vi khuẩn và plasmid là ADN . Virus của vi khuẩn (bacteriophage hoặc phage) có ADN hoặc ARN là vật liệu di truyền Di truyền vi sinh. lai phân tử. Di truyền vi sinh vật Di truyền vi sinh vật ĐV bậc cao 2 gamet → tạo hợp tử Vi khuẩn TB cho → TB nhận hợp tử 1 phần 1 phần 1 chiều Cấu trúc Acid Nucleic Di truyền vi sinh vật ADN. sinh vật Vật liệu di truyền Di truyền vi sinh vật . Hai chức năng thiết yếu của vật liệu di truyền là sao chép và biểu hiện . Vật liệu di truyền phải sao chép chính xác để truyền lại tất cả