Sinh học tế bào tập 3

Bài 1: Nhұp môn sinh hӑc phân tӱ _ tұp Bài 2: Màng sinh chҩt _ tұp Bài 3: Vұn chuyӇn vұt chҩt qua màng _ tұp Bài 4: Tiêu thӇ Peroxisomes _ tұp Bài 5: Lѭӟi nӝi sinh chҩt Golgi _tұi Bài 6: Ty thӇ _tұp Bài 7: Nhân tӃ bào ӣ gian kǤ _ tұp Bài 8: Bӝ xѭѫng tӃ bào _ tұp Bài 9: Sӵ phân bào _tұp Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ NHÂN Tӂ BÀO GIAN Kǣ Mͭc tiêu: Mô tҧ ÿѭӧc siêu cҩu trúc cӫa nhân thӡi gian kǤ HiӇu ÿѭӧc chӭc cӫa nhân Nhұn biӃt ÿѭӧc tҫm quan trӑng cӫa nhân ÐҤI CѬѪNG: Nhân, vӟi chӭc chӫ yӃu mӝt bào quan ÿһc biӋt chӭa thông tin di truyӅn quyӃt ÿӏnh cҩu trúc chӭc cӫa tӃ bào, ÿһc ÿiӇm tiӃn hóa quan trӑng nhҩt cӫa Eukaryote so vӟi Prokaryote Nhân có lӟp màng bao bӑc ÿӗng tâm, phân cách khӓi bào tѭѫng, có dҥng gҫn cҫu, chiӃm chӯng 1/10 thӇ tích tӃ bào Nói chung mӛi tӃ bào Eukaryote chӭa mӝt nhân, nhѭng cNJng có nhiӅu ngoҥi lӋ Trùng ÿѫn bào Paramecium (trùng ÿӃ giày) thѭӡng xuyên có nhân, mӝt ÿӇ di truyӅn cho tӃ bào con, mӝt ÿӇ "ÿiӅu hành" hoҥt ÿӝng thѭӡng xuyên cҫn ÿӃn thông tin di truyӅn chӭa bӝ gen Mӝt sӕ loҥi nҩm thѭӡng có nhiӅu nhân mӝt tӃ bào phân chia nhân, tӃ bào không kӏp hình thành vách ngăn phân chia tӃ bào chҩt Ӣ tӃ bào gan cӫa ngѭӡi cNJng thҩy có hiӋn tѭӧng Bҥch cҫu ÿa nhân thұt mӝt tên gӑi không xác nhѭng vүn phә biӃn nhà huyӃt hӑc, tӃ bào chӍ có mӝt nhân, nhѭng nhìn dѭӟi kính hiӇn vi quang hӑc thҩy nhân gӗm nhiӅu "thùy" Ðӕi vӟi tӃ bào Prokaryote, nhân ÿiӇn hình, mà chӍ có mӝt vùng tұp trung ADN, nhѭng màng bao bӑc, gӑi thӇ nhân (nucleoid) Cҩu trúc nhân hoàn chӍnh, tách biӋt phҫn lҥi cӫa tӃ bào chҩt (bào tѭѫng) cho phép tӃ bào Eukaryote ÿҥt ÿѭӧc lӧi thӃ so vӟi Prokaryote: 1) Lѭӧng ADN chӭa ÿѭӧc lӟn hѫn nhiӅu Mӛi tӃ bào Eukaryote chӭa nhiӅu phân tӱ ADN, mӛi phân tӱ ÿӅu có kích thѭӟc rҩt dài so vӟi phân tӱ ADN nhҩt cӫa Prokaryote Sӕ lѭӧng ADN dѭ thӯa nhiӅu lҫn so vӟi nhu cҫu mã hóa tҩt cҧ ARN protein cӫa cѫ thӇ TӃ bào Eukaryote cNJng có hӋ thӕng cҩu trúc tѫ sӧi rҩt phát triӇn bào tѭѫng, tҥo thành bӝ xѭѫng tӃ bào thӵc hiӋn vұn ÿӝng cӫa nguyên sinh chҩt Giҧ sӱ ADN không ÿѭӧc "ÿóng gói" nhân, chӭc vұn ÿӝng nói chҳc khó mà thӵc hiӋn ÿѭӧc 2) Quá trình phiên dӏch mã di truyӅn (tәng hӧp protein) ÿѭӧc thӵc hiӋn bào tѭѫng, tách biӋt vӟi nhân nѫi xҧy phiên mã (tәng hӧp ARN) Sӵ tách rӡi hai trình vӅ không gian thӡi gian cho phép tӃ bào thӵc hiӋn thêm mӝt sӕ phҧn ӭng hóa hӑc ÿӇ "cҧi biӃn" phân tӱ m-ARN ÿѭӡng vұn chuyӇn tӯ nhân bào tѭѫng, trѭӟc ÿѭӧc sӱ dөng làm khuôn ÿӇ phiên dӏch mã Nhӡ vұy tӃ bào Eukaryote thӵc hiӋn ÿѭӧc sӵ ÿiӅu hòa thӇ hiӋn gen mӝt cách tinh vi hѫn, thông qua hai giai ÿoҥn phiên mã phiên dӏch mã Trong này, sӁ ÿi sâu mô tҧ cҩu tҥo chӭc cӫa tӯng thành phҫn cӫa nhân Các thành phҫn ÿó bao gӗm: - Vӓ nhân vӟi hai lӟp màng khoang gian màng quanh nhân (khoang quanh nhân), có nhiӅu chӛ tҥo thành lӛ hәng (lӛ nhân) Chӭc chӫ yӃu cӫa vӓ nhân tҥo thành hàng rào Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ - Dӏch nhân, bao gӗm chҩt tan ÿҥi phân tӱ (acid nucleic protein) ӣ trҥng thái ngѭng tө vӟi nhau, có ÿӝ bҳt màu kiӅm cao, gӑi chҩt nhiӉm sҳc Chӭc chӫ yӃu cӫa dӏch nhân, hay ÿúng hѫn cӫa nhiӉm sҳc thӇ chӭa ÿó, chӭa ÿӵng thông tin di truyӅn tҥo phiên bҧn thông tin ÿӇ gӣi bào tѭѫng, quyӃt ÿӏnh thành phҫn protein ÿһc trѭng sӁ xây dӵng nhiӅu cҩu trúc thӵc thi nhiӅu chӭc khác cӫa tӃ bào Mӝt chӭc quan trӑng khác cӫa nhiӉm sҳc thӇ truyӅn thông tin di truyӅn cho tӃ bào trình phân chia tӃ bào, chӭc sӁ ÿѭӧc ÿӅ cұp mӝt riêng (meiose) Hҥch nhân hay nhân con, khӕi hình cҫu màng bao quanh nhѭng bҳt màu ÿұm ÿһc hѫn so vӟi dӏch nhân, có chӭc chӫ yӃu tәng hӧp ARN cӫa ribosome (r-ARN) cNJng nѫi hình thành tiӇu ÿѫn vӏ ribosome I VӒ NHÂNVÀ SӴ VҰN CHUYӆN VҰT CHҨT GIӲA NHÂN VÀ BÀO TѬѪNG: Vӓ nhân (nuclear envelope) bao gӗm hai lӟp màng, gӑi màng màng ngoài, nhѭ mһt cҫu ÿӗng tâm bao bӑc lҩy nhân Giӳa hai lӟp màng khoang quanh nhân (perinuclear space) Màng nӕi vӟi màng cӫa lѭӟi nӝi bào hҥt cNJng có nhiӅu ribosome bám lên, giӕng nhѭ lѭӟi nӝi bào hҥt Do ÿó, màng nhân (và khoang quanh nhân) cNJng có chӭc thӵc hiӋn tәng hӧp protein ÿóng gói màng nӝi bào hoһc chӃ tiӃt khoang gian bào (nhѭ lѭӟi nӝi bào hҥt) Khoang quanh nhân liên thông vӟi khoang chӭa cӫa lѭӟi nӝi bào hҥt Trong trình phân chia tӃ bào, vӓ nhân dѭӡng nhѭ tan biӃn nhѭng thұt ÿѭӧc chuyӇn thành lѭӟi nӝi bào hҥt Sau ÿó, vӓ nhân lҥi ÿѭӧc hình thành trӣ lҥi cNJng tӯ ÿoҥn cӫa lѭӟi nӝi bào hҥt Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ VӅ quan ÿiӇm tiӃn hóa, vӓ nhân cNJng nhѭ lѭӟi nӝi bào hҥt có thӇ có nguӗn gӕc chung tӯ ÿoҥn lõm vào cӫa màng sinh chҩt Ӣ tӃ bào Prokaryote, có thӇ thҩy màng sinh chҩt lõm vào thành nhӳng cҩu trúc gӑi mesosome NhiӉm sҳc thӇ cӫa tӃ bào Prokaryote tұp trung vào vùng thӇ nhân cNJng gҳn vӟi màng nhѭng trѭӡng hӧp màng tӃ bào chӭ không phҧi màng nhân Vӓ nhân bӏ "dӋt" vào giӳa hai hӋ thӕng mҥng sӧi Tӯ phía bào tѭѫng, siêu sӧi trung gian cӫa bӝ xѭѫng tӃ bào ÿan khҳp bӅ mһt vӓ nhân Còn tӯ phía trong, màng cӫa vӓ nhân ÿѭӧc lӧp mӝt lӟp mҥng gӑi lamina, cҩu tҥo tӯ loҥi protein sӧi (lamin) Qua sӧi này, màng liên kӃt vӟi dӏ nhiӉm sҳc cӫa nhiӉm sҳc thӇ Dӏ nhiӉm sҳc bao phӫ gҫn nhѭ hӃt mһt vӓ nhân, nhѭng lҥi chӯa khoҧng trӕng xung quanh lӛ nhân nѫi vұn chuyӇn chҩt qua lҥi giӳa nhân bào tѭѫng Màng màng có cҩu trúc hóa hӑc khác Nhѭng ӣ nhiӅu chӛ, chúng nӕi vӟi chӯa lҥi lӛ hәng màng, gӑi lӛ nhân (nuclear pore) Nhӳng lӛ hәng ÿѭӧc lҩp ÿҫy bӣi "phӭc hӧp lӛ nhân", gӗm nhiӅu phân tӱ protein khác nhau, có tәng khӕi lѭӧng khoҧng 50-100MD Các protein tҥo thành hҥt có thӇ nhìn thҩy ÿѭӧc dѭӟi kính hiӇn vi ÿiӋn tӱ Trên sѫ ÿӗ, ta thҩy phӭc hӧp lӛ nhân nhѭ cúc cánh, vӟi cánh xung quanh mӝt hҥt ӣ giӳa Mӛi cánh thӵc gӗm hҥt, phân bӕ thành tҫng Chúng lҩp gҫn kín lӛ nhân, chӍ chӯa lҥi mӝt kênh dài khoҧng 15 nm, rӝng khoҧng 9nm Kênh lҥi thѭӡng thҩy bӏ nút kín bӣi hҥt trung tâm Có lӁ hҥt nhӳng phӭc hӧp ÿang ÿѭӧc vұn chuyӇn qua lӛ nhân Lӛ nhân kiӇm soát sӵ trao ÿәi chҩt giӳa nhân bào tѭѫng Các phân tӱ nhӓ có thӇ qua lҥi lӛ nhân dӉ dàng Chҷng hҥn mӝt protein TLPT 17000Daltons sӁ cân bҵng nӗng ÿӝ giӳa nhân bào tѭѫng chӍ sau hai phút Ngѭӧc lҥi nhӳng hҥt lӟn nhѭ ribosome hoàn chӍnh không lӑt qua lӛ nhân bӏ giӳ lҥi (ӣ bên bào tѭѫng, chӭ không lӑt vào nhân) Tuy vұy, cNJng không thӇ nói rҵng lӛ nhân có tác dөng nhѭ rây, tӭc cҩu trúc sàng lӑc hҥt ÿi qua tùy theo kích thѭӟc cӫa hҥt Các tiӇu ÿѫn vӏ ribosome mһc dù kích thѭӟc vѭӧt xa ÿѭӡng kính kênh qua lӛ nhân, nhѭng vүn ÿѭӧc nhân "xuҩt khҭu" bào tѭѫng mӝt cách dӁ dàng Nhӳng enzym có TLPT lӟn nhѭ ADN- ARN-polymeraz (riêng mӛi tiӇu ÿѫn vӏ ÿã có TLPT 100000 - 200000Daltons) cNJng ÿѭӧc nhân nhұp khҭu tӯ bào tѭѫng Nhѭ vұy, sӵ vұn chuyӇn hҥt lӟn qua lӛ nhân phҧi kèm theo sӵ mӣ rӝng ÿѭӡng kính kênh Cѫ chӃ mӣ rӝng ÿѭӡng kính kênh lӛ nhân ngày chѭa thұt rõ Có bҵng chӭng cho thҩy rҵng phӭc hӧp lӛ nhân có chӭa thө thӇ nhұn biӃt ÿҥi phân tӱ hҥt khác Vӟi protein ÿã ÿѭӧc tәng hӧp bào tѭѫng cҫn ÿѭӧc nhұp khҭu vào nhân, ngѭӡi ta ÿã xác ÿӏnh ÿѭӧc rҵng thө thӇ nói tѭѫng tác vӟi mӝt ÿoҥn oligopeptid tín hiӋu, chӭa tӯ ÿӃn acid amin bao gӗm prolin gӕc tích ÿiӋn dѭѫng (lysin, arginin) ÿѭӧc mã hóa thành phҫn cҩu trúc bұc nhҩt cӫa protein ÿó Protein ÿoҥn oligopeptid nói (ví dө histon, protein ribosome, tiӇu ÿѫn vӏ cӫa ADN-polymeraz ) ÿѭӧc thө thӇ tiӃp nhұn vұn chuyӇn vào nhân, protein bào tѭѫng không chӭa ÿoҥn oligopeptid này, ÿó chӍ nҵm lҥi bên bào tѭѫng Quá trình mӣ rӝng kênh cNJng ÿòi hӓi tiêu thө lѭӧng ATP, nhѭng cѫ chӃ chѭa ÿѭӧc biӃt rõ Sӵ vұn chuyӇn qua lҥi lӛ nhân xҧy mҥnh mӁ, ÿһc biӋt tӃ bào có tәng hӧp nhiӅu ÿҥi phân tӱ Ta xem mӝt sӕ ví dө Vӓ nhân tӃ bào ÿӝng vұt chӭa trung bình 3000 - 4000 lӛ nhân (khoҧng 11 lӛ mӛi micromet vuông) Khi tәng hӧp ADN, nhân cҫn nhұp khҭu tӯ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ II CÁC TRҤNG THÁI NGѬNG TӨ CӪA ADN TRONG NHÂN: Bӝ gen cӫa tӃ bào Eukaryote chӭa nhiӅu nhiӉm sҳc thӇ, mӛi nhiӉm sҳc thӇ chӭa mӝt phân tӱ ADN Sӕ lѭӧng phân tӱ ADN mӛi bӝ gen (mӛi nhân) bình thѭӡng 2n (n sӕ nguyên khác phө thuӝc vào mӛi loài) Mӛi phân tӱ ngѭng tө vӟi nhiӅu phân tӱ protein khác ÿó protein kiӅm (histon) chiӃm tӹ lӋ ÿa sӕ Khi tӃ bào phân chia, trҥng thái ngѭng tө giӳa ADN vӟi protein sӁ ÿұm ÿһc nhҩt, khiӃn cho nhiӉm sҳc thӇ có thӇ nhìn thҩy ÿѭӧc dӉ dàng dѭӟi kính hiӇn vi quang hӑc Ӣ ngѭӡi, có 2n=46 nhiӉm sҳc thӇ, tӭc mӛi nhân tӃ bào bình thѭӡng chӭa 46 phân tӱ ADN Mӛi phân tӱ chӭa tӯ 50Mb ÿӃn 250Mb (Megabazѫ = triӋu cһp bazѫ nitѫ) NӃu phân tӱ duӛi hoàn toàn dѭӟi dҥng chuӛi xoҳn kép Watson-Crick, sӁ có chiӅu dài lý thuyӃt tӯ 1,7 ÿӃn 8,5 cm Rõ ràng chuӛi xoҳn kép dài nhѭ vұy không thӇ chӭa vӯa nhân rҩt dӉ dàng bӏ ÿӭt gãy Trong thӵc tӃ cҧ ӣ nhân gian kǤ, nhiӉm sҳc thӇ ӣ trҥng thái phân tán, phân tӱ ADN vүn không bӏ duӛi hoàn toàn, mà ÿѭӧc ÿóng gói (ngѭng tө) vào cҩu trúc xoҳn khác Sӵ ngѭng tө thӵc hiӋn ÿѭӧc nhӡ có sӵ liên kӃt cӫa ADN vӟi nhiӅu loҥi protein khác nhau, ÿó chӫ yӃu protein kiӅm (histon) Chҩt nhiӉm sҳc (chromatin) tӗn tҥi dѭӟi dҥng chҩt dӏch bҳt màu kiӅm nhân tӃ bào gian kǤ hӛn hӧp giӳa ADN vӟi protein nói (gӑi chung protein nhiӉm sҳc thӇ) NhiӉm sҳc thӇ Eukaryote ӣ trҥng thái phân tán chҩt vүn trì mӭc ÿӝ ngѭng tө nhҩt ÿӏnh thành cҩu trúc hҥt sӧi mҧnh Nucleosome sӧi 10 nm Ӣ trҥng thái ngѭng tө nhҩt, nhiӉm sҳc thӇ có thӇ nhìn thҩy ÿѭӧc dѭӟi kính hiӇn vi ÿiӋn tӱ dѭӟi dҥng sӧi mҧnh có kích thѭӟc (bӅ dày) 10 nm Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Dѭӟi KHVÐT, sӧi trông nhѭ mӝt chuӛi cѭӡm, gӗm hҥt nhӓ ÿѭӡng kính khoҧng 10nm nӕi vӟi bҵng sӧi ADN Hҥt nhӓ nói gӑi nucleosome Nucleosome ÿѫn vӏ cҩu trúc cѫ bҧn cӫa phӭc hӧp ADN-histon Trong mӛi nucleosome, có phân tӱ histon gӗm loҥi, ký hiӋu H2A, H2B, H3 H4, mӛi loҥi phân tӱ Mӛi phân tӱ histon chӭa tӯ 107 ÿӃn 135 gӕc acid amin, tӭc thuӝc loҥi protein PTL tѭѫng ÿӕi nhӓ Histon có tính kiӅm cao, có nhiӅu gӕc acid amin nhѭ Lys, Arg tích ÿiӋn dѭѫng Tám phân tӱ histon ÿѭӧc xӃp thành phӭc hӧp lõi (octamer), có thӇ phân ly thành hai nӱa (tetramer) Phӭc hӧp lõi có ÿoҥn ADN dài 146b cuӕn khoҧng hai vòng bên ngoài, ÿѭӧc gӑi nucleosome Ðó mӝt hҥt dҽt có ÿѭӡng kính 11nm Sӧi ADN nӕi giӳa nucleosome kӃ tiӃp dài chӯng vài chөc bazѫ nitѫ ÿѭӧc gӑi ADN nӕi (linker ADN) Tәng cӝng hai vòng ADN cuӕn quanh lõi histon ÿoҥn ADN nӕi tҥo thành mӝt chu kǤ lұp lҥi cӫa nucleosome ADN, dài vào khoҧng 200b Nhѭ vұy, mӝt gen cӥ trung bình dài chӯng 10kb sӁ chӭa khoҧng 50 nucleosome Bên mӛi nucleosome có thӇ có thêm mӝt phân tӱ histon (H1) ÿѭӧc gҳn mӝt cách lӓng lҿo (dӉ phân ly) Sӵ liên kӃt ÿӗng thӡi phân tӱ histon H1 vào nucleosome làm cho sӧi 10nm ngѭng tө chһt hѫn Các histon lõi gҳn rҩt chһt vӟi ADN, cҧ trình chép mã, cҩu trúc nucleosome cӫa nhiӉm sҳc thӇ vүn không bӏ phân ly hoàn toàn Ngѭӡi ta cho rҵng tәng hӧp ARN khuôn ADN, enzyme ARN-polymeraza chҥy ÿӃn nucleosome lõi histon cӫa nucleosome ÿó có thӇ phân ly tҥm thӡi thành mҧnh ÿӇ cho enzyme "làm viӋc" Cѫ chӃ "mӣ ÿӇ làm viӋc tҥm thӡi" ÿӕi nucleosome có tính chҩt rҩt bҧo tӗn, không thay ÿәi suӕt lӏch sӱ tiӃn hóa cӫa Eukaryote, ÿó cҩu trúc bұc nhҩt cӫa histon hҫu nhѭ thay ÿәi nhiӅu giӳa loài Sӧi nhiӉm sҳc 30nm Histon H1 liên kӃt vào mӛi nucleosome khiӃn cho sӧi 10nm bӏ ngѭng tө chһt chӁ hѫn có thӇ hình thành mӝt sӧi lӟn hѫn, gӑi sӧi nhiӉm sҳc 30nm Mô hình cҩu tҥo trình bày hình, ÿó ta thҩy sӧi 10 nm tҥo thành mӝt chuӛi xoҳn (solenoid) có bӅ ngang chӯng 30nm Trong nhiӉm sҳc thӇ có nhӳng ÿoҥn ADN tѭѫng ÿӕi dài không liên kӃt vӟi histon không ngѭng tө thành nucleosome Các ÿoҥn rҩt nhҥy cҧm vӟi ADN-az Phҫn lӟn chúng nҵm Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Ngѭng tө cҩp cao hѫn Sau ngѭng kӃt thành sӧi 30nm, phân tӱ ADN có thӇ xӃp gӑn lҥi vӟi ÿӝ dài chӯng 0,1cm Tuy nhiên, chiӅu dài vүn lӟn gҩp khoҧng 100 lҫn ÿѭӡng kính cӫa nhân! Trong thӵc tӃ, nhiӉm sҳc thӇ cӫa nhân gian kǤ, phҫn lӟn sӧi nhiӉm sҳc 30 nm ngѭng tө tiӃp tөc thành sӧi nhiӉm sҳc có kích thѭӟc chӯng 100nm (bӅ dày) Tuy nhiên, mô hình cӫa cҩu trúc chѭa rõ Ðӕi vӟi nhân cӫa tӃ bào ÿang phân chia, nhiӉm sҳc có thӇ ÿѭӧc ngѭng tө mӝt cách ÿұm ÿһc nhҩt Sӧi 30nm uӕn lѭӧn thành vòng, mӛi vòng chӭa chӯng 20-100kb Mӝt dãy vòng ÿó ÿѭӧc nӕi vӟi bӣi mӝt trөc protein Dãy vòng có bӅ dày chӯng 300nm, chúng có thӇ gҩp lҥi ӣ nhӳng ÿoҥn nhҩt ÿӏnh xӃp thành cҩu trúc cao hѫn nӳa (700nm) Cҩu trúc 700nm ngѭng tө vào nhiӉm sҳc thӇ cӫa nhân gián phân, ӣ trung kǤ nhiӉm sҳc thӇ có bӅ rӝng cӥ 1400nm chӍ dài vài micromet (10-6m) So vӟi chiӅu dài lý thuyӃt cӫa ADN ӣ trҥng thái duӛi hoàn toàn (1cm = 10-2m), kích thѭӟc nói ÿѭӧc thu gӑn cӥ 10000 lҫn vӟi mӝt trұt tӵ hoàn hҧo Chúng ta ÿã nghiên cӭu cҩu trúc siêu vi cӫa chҩt nhiӉm sҳc (nhiӉm sҳc thӇ) Sang mөc này, có thӇ ÿӅ cұp ÿӃn hoҥt ÿӝng chӭc cӫa Sӵ thӇ hiӋn gen mӝt hai chӭc yӃu nhҩt cӫa nhiӉm sҳc thӇ Chӭc thӭ hai - tӵ chép di truyӅn Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Gen mӝt ÿoҥn phân tӱ ADN cӫa nhiӉm sҳc thӇ, mã hóa cho mӝt polypeptid hay mӝt phân tӱ ARN Sӵ thӇ hiӋn cӫa mӝt gen sӵ tҥo phân tӱ mã hóa cҩu trúc Trong trình ÿó, thông tin di truyӅn chӭa ADN ÿѭӧc truyӅn sang phân tӯ ARN hay protein Quá trình thӵc hiӋn tuân theo Ð͓nh ÿ͉ trung tâm cͯa sinh h͕c phân t͵ Dòng thông tin di truyӅn ÿi tӯ ADN ÿӃn protein qua hai giai ÿoҥn: - Phiên mã (sao chép mã, transcription): tәng hӧp ARN ADN Thӭ tӵ nucleotid cӫa ARN mӟi ÿѭӧc tәng hӧp thӭ tӵ nucleotid ADN qui ÿӏnh - Phiên dӏch mã (dӏch mã, translation): tәng hӧp protein ARN Vӟi tӃ bào Eukaryote, giai ÿoҥn xҧy bào tѭѫng Thӭ tӵ cӫa acid amin cӫa polypeptid mӟi tәng hӧp thӭ tӵ nucleotid mARN quy ÿӏnh Trong tӃ bào Eukaryote, sӵ thӇ hiӋn gen ÿѭӧc kiӇm soát cҧ hai cҩp phiên mã phiên dӏch mã Sӵ phiên dӏch mã ÿѭӧc ÿӅ cұp chѭѫng trình mӝt riêng biӋt Trong này, xem xét sӵ thӇ hiӋn gen qua phiên mã TӃ bào Eukaryote có sӕ lѭӧng ADN dѭ thӯa nhiӅu so vӟi sӕ lѭӧng gen cӫa ChӍ có vài phҫn trăm ADN cӫa nhiӉm sҳc thӇ tҥo thành gen Có thӇ tѭӣng tѭӧng gen nhѭ nhӳng ÿҧo thông tin ÿҥi dѭѫng bao la gӗm rҩt nhiӅu ÿoҥn ADN "vô nghƭa" cӫa nhiӉm sҳc thӇ Nhѭng cҧ ÿӕi vӟi ÿoҥn ADN-gen này, cNJng chӍ có mӝt phҫn nhӓ (khoҧng 10%) ÿѭӧc phiên mã Hoҥt ÿӝng phiên mã thѭӡng chӍ xҧy nhӳng ÿoҥn ADN ngѭng tө lӓng lҿo ӣ vùng ÿӗng nhiӉm sҳc Ðӗng nhiӉm sҳc dӏ nhiӉm sҳc Dѭӟi kính hiӇn vi quang hӑc, tùy theo mӭc ÿӝ bҳt màu kiӅm hay nhiӅu mà chҩt nhiӉm sҳc ÿѭӧc phân biӋt thành ÿӗng nhiӉm sҳc dӏ nhiӉm sҳc Dӏ nhiӉm sҳc (heterochromatin) vùng có cҩu trúc ngѭng tө ÿұm ÿһc (bҳt màu rõ) cҧ tӃ bào không phân chia (gian kǤ) Dӏ nhiӉm sҳc bao gӗm dӏ nhiӉm sҳc vƭnh viӉn dӏ nhiӉm sҳc tҥm thӡi Dӏ nhiӉm sҳc vƭnh viӉn (constitutive heterochromatin) nhӳng ÿoҥn nhiӉm sҳc thӇ chӍ ngѭng tө ÿұm ÿһc ӣ mӑi loҥi tӃ bào cѫ thӇ Phҫn lӟn nhӳng ÿoҥn bao gӗm ADN có chuӛi nucleotid lһp ÿi lһp lҥi mӝt cách ÿѫn giҧn (ADN ÿӗng hành = satelite DNA) Chúng tҥo thành tâm nhiӉm sҳc thӇ, tӭc vӏ trí mà tӃ bào phân chia, nhiӉm sҳc thӇ sӁ gҳn vӟi siêu ӕng cӫa thoi vô sҳc Dƭ nhiên, mӛi nhiӉm sҳc thӇ bình thѭӡng chӍ có mӝt tâm Dӏ nhiӉm sҳc tҥm thӡi (facultative heterochromatin) nhӳng ÿoҥn nhiӉm sҳc thӇ chӍ ngѭng tө ӣ mӝt sӕ tӃ bào cѫ thӇ, hoһc ӣ nhӳng giai ÿoҥn ÿó cӫa sӵ biӋt hóa tӃ bào Chúng cNJng không ÿѭӧc phiên mã, mһc dù ADN ӣ ÿây không phҧi nhӳng chuӛi lһp lҥi ÿѫn giҧn mà có thӇ chӭa gen thӵc thө TӃ bào biӋt hóa tӹ lӋ dӏ nhiӉm sҳc tҥm thӡi lӟn; hay nói cách khác có nhiӅu gen bӏ khóa lҥi, không ÿѭӧc thӇ hiӋn nӳa NhiӉm sҳc thӇ X ӣ phө nӳ mӝt trѭӡng hӧp ÿһc biӋt mà tҩt cҧ gen cӫa bӏ khóa trҥng thái dӏ nhiӉm sҳc tҥm thӡi Ðӗng nhiӉm sҳc (euchromatin) phҫn lҥi cӫa nhiӉm sҳc thӇ, nѫi có chҩt nhiӉm sҳc ngѭng tө lӓng lҿo hѫn, bҳt màu hѫn Ðӗng nhiӉm sҳc cNJng có thӇ chӭa mӝt sӕ ADN không hoҥt ÿӝng phiên mã Nhѭng tҩt cҧ ÿoҥn ADN nhiӉm sҳc thӇ có phiên mã ÿiӅu phҧi nҵm ӣ trҥng thái ÿӗng nhiӉm sҳc Ӣ tӃ bào ngѭӡi ÿӝng vұt có xѭѫng sӕng, gen có phiên mã thѭӡng chiӃm chӯng 1/10 tәng sӕ bӝ gen Ngay cҧ tӃ bào ÿang phân chia, nhiӉm sҳc thӇ ngѭng tө ÿұm ÿһc vүn chӭa nhӳng vùng chҩt nhiӉm sҳc hoҥt ÿӝng, vүn nhҥy cҧm vӟi tác dөng phân hӫy cӫa ADN-az ÐiӅu chӭng tӓ ADN ӣ ÿây liên kӃt lӓng lҿo hѫn vӟi histon Tҥi vùng chҩt nhiӉm sҳc hoҥt ÿӝng phiên mã, thành phҫn protein có ÿһc ÿiӇm khác vӟi ӣ vùng không hoҥt ÿӝng: - Histon H1 phân ly khӓi sӧi 10 nm - Các histon khác bӏ khӱ bӟt ÿiӋn tích dѭѫng, ÿѭӧc gҳn thêm gӕc acetyl gӕc phosphoryl (acid) vào chuӛi bên cӫa gӕc acid amin kiӅm (ví dө lysin) Do vұy, lӵc hút tƭnh ÿiӋn giӳa histon (bazѫ) vӟi gӕc phosphat (acid) cӫa ADN bӏ giҧm ÿi: - Histon H2A bӏ thay thӃ bҵng mӝt tiӇu phҫn phө có cҩu trúc bұc nhҩt khác vӟi histon H2A thông thѭӡng Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ - Sӵ có mһt cӫa protein thuӝc nhóm rҩt linh ÿӝng (HMG protein) Phiên mã: Tәng hӧp ARN nhӡ ARN-polymeraz khác Phiên mã (DNA transcription) trình tәng hӧp ARN khuôn ADN, ÿó thӭ tӵ chuӛi polydeoxyribonucleotid ÿѭӧc chép thành thӭ tӵ chuӛi polyribonucleotid Khác vӟi tӃ bào Prokaryote chӍ có mӝt loҥi ARN-polymeraz làm nhiӋm vө tәng hӧp mӑi loҥi ARN, tӃ bào Eukaryote có loҥi ARN-az khác nhau, phiên mã nhóm gen khác nhau: - ARN-polymeraz I, tәng hӧp r-ARN lӟn - ARN-polymeraz II, tәng hӧp m-ARN - ARN- polymeraz III, tәng hӧp phân tӱ ARN nhӓ nhѭ t-ARN 5S-r-ARN Các polymeraz này, cNJng nhѭ ARN-polymeraz cӫa Prokaryote, ÿӅu nhӳng phӭc hӧp lӟn (TLPT 500kD), gӗm nhiӅu chuӛi polypeptid khác Trong cҩu trúc bұc nhҩt cӫa polypeptid có nhiӅu ÿoҥn tѭѫng ÿӗng Sӵ tәng hӧp phân tӱ ARN mӑi trѭӡng hӧp ÿӅu bҳt ÿҫu tӯ ÿҫu 5? Ba loҥi polymeraz cӫa Eukaryote có thӇ phân biӋt tùy theo ÿӝ nhҥy cҧm cӫa chúng vӟi alcaloid DKSOD-amanitin ARN-polymeraz II rҩt nhҥy cҧm, ARN-polymeraz I nhҥy cҧm, ARN-polymeraz III nhҥy cҧm nhҩt vӟi DKSOD-amanitin ÐӇ dӁ nhӟ, có thӇ nhұn xét rҵng sҧn phҭm ARN tәng hӧp dài enzym cӫa trình tәng hӧp nhҥy cҧm vӟi DKSOD-amanitin Trѭӟc hӃt, ta xem xét trình tәng hӧp loҥi gen dài nhҩt, tӭc gen cӫa m-ARN, ARN-polymeraz II thӵc hiӋn Tәng hӧp m-ARN Phân tӱ m-ARN ӣ tӃ bào Eycaryot ÿѭӧc tәng hӧp vӟi nhӳng ÿһc ÿiӇm khác vӟi ӣ Prokaryote: - Ðѭӧc tәng hӧp dѭӟi dҥng phân tӱ tiӅn m-ARN (hn-RNA = heterogeneous nuclear RNA = ARN dӏ thuҫn nhҩt nhân) dài hѫn nhiӅu so vӟi m-ARN "chín" - TiӅn m-ARN trҧi qua nhiӅu cҧi biӃn hóa hӑc sӁ ÿѭӧc cҳt ngҳn ÿi - m-ARN không ÿѭӧc phiên dӏch mã mà phҧi chuyӇn bào tѭѫng - Sӵ tәng hӧp ÿѭӧc tiӃn hành ADN gҳn vӟi histon, ARN-polymeraz II xúc tác NhiӅu phân tӱ ARN-polymeraz II có thӇ ÿӗng thӡi hoҥt ÿӝng mӝt ÿѫn vӏ phiên mã Ðѫn vӏ phiên mã (transcription unit) mӝt ÿoҥn cӫa phân tӱ ADN, bҳt ÿҫu bҵng chuӛi nucleotid mang tín hiӋu khӣi phát, kӃt thúc bҵng chuӛi nucleotid tín hiӋu kӃt thúc trình tәng hӧp ARN Mӛi ÿѫn vӏ phiên mã thѭӡng mӝt gen ARN-polymeraz ÿұu chuӛi nucleotid mang tín hiӋu khӣi phát vӟi sӵ tham gia cӫa mӝt sӕ protein (yӃu tӕ khӣi phát) Trong trình tәng hӧp ARN, toàn bӝ phӭc hӧp chuyӇn dӏch gҫn vӅ phía chuӛi tín hiӋu kӃt thúc tiӅn m-ARN thông tin ÿѭӧc kéo dài Do vұy, ҧnh hiӇn vi ÿiӋn tӱ, ta có thӇ thҩy mӝt cҩu trúc giӕng nhѭ thông noel, vӟi cành phân tӱ tiӅn m-ARN ÿang kéo dài Phân tӱ tiӅn m-ARN sau tәng hӧp, hay ÿúng hѫn ÿang ÿѭӧc tәng hӧp dӣ dang, ÿã chӏu nhiӅu biӃn ÿәi hóa hӑc Ӣ trҥng thái "chín", ÿã chuyӇn bào tѭѫng, mARN khác nhiӅu so vӟi phân tӱ tiӅn thân cӫa nó: - Ngay ÿѭӧc tәng hӧp, tiӅn m-ARN ÿѭӧc bao bӑc bӣi protein phӭc hӧp cӫa protein vӟi phân tӱ ARN nhӓ, cӥ dѭӟi 250b Các protein tҥo thành mӝt lӟp vӓ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ - Ðҫu 5? cӫa tiӅn m-ARN ÿѭӧc tәng hӧp trѭӟc Khi vӯa ÿѭӧc tәng hӧp, liӅn ÿѭӧc gҳn thêm gӕc methyl-guanin (MetG) Gӕc có tác dөng nhѭ mӝt chiӃc mNJ bҧo vӋ cho tiӅn mARN khӓi bӏ phân hӫy Sau này, m-ARN ÿѭӧc chuyӇn bào tѭѫng, MetG cNJng tham gia vào trình khӣi phát phiên dӏch mã - Ðuôi 3? cӫa tiӅn m-ARN ÿѭӧc tәng hӧp sau cùng, ARN-polymeraz II chҥy ÿӃn ÿoҥn tín hiӋu kӃt thúc ÿѫn vӏ phiên mã Ӣ cách ÿuôi 3? chӯng 10-30b, có chuӛi thӭ tӵ AAUAAA Chuӛi tín hiӋu ÿӇ enzym ÿһc hiӋu tiӃn ÿӃn, cҳt bӓ khúc ÿuôi 10-30b nói trên, liӅn sau ÿó nӕi thêm mӝt ÿoҥn 100-200 gӕc adenyl Ðoҥn polyA ÿѭӧc tәng hӧp nhӡ enzym polyA-polymeraz hoҥt ÿӝng khuôn ADN Phân tӱ tiӅn m-ARN mӟi tәng hӧp có ÿӝ dài xҩp xӍ ÿӝ dài cӫa ÿѫn vӏ phiên mã (trung bình 8kb, nhѭng có thӇ tӟi hàng chөc hay hàng trăm kb) So vӟi chiӅu dài cӫa m-ARN cҫn thiӃt cho viӋc mã hóa mӝt protein (trung bình chӭa 400 gӕc acid amin, tӭc chӍ cҫn 1,2kb m-ARN ÿӇ mã hóa), rõ ràng tiӅn m-ARN thӯa rҩt nhiӅu Vҩn ÿӅ ÿһt phҧi ÿѭӧc cҳt ngҳn bӟt trѭӟc chuyӇn bào tѭѫng ÿӇ thӵc hiӋn chӭc phiên dӏch mã Nhѭ ta thҩy, tiӅn m-ARN ÿѭӧc gҳn thêm ÿҫu MetG thêm ÿuôi polyA có tác dөng bҧo vӋ, nhѭ vұy sӵ cҳt ngҳn phҧi xҧy tӯ giӳa phân tӱ chӭ không phҧi tӯ hai ÿҫu tұn cùng! Các ÿoҥn tiӅn m-ARN bӏ cҳt bӓ ÿѭӧc gӑi intron (in = bên trong, nҵm lҥi nhân) Nhӳng ÿoҥn lҥi (sӁ vұn chuyӇn bào tѭѫng) gӑi exon (ex = ngoài, khӓi nhân) Exon nhӳng ÿoҥn mã hóa cho chuӛi polypeptid trình phiên dӏch mã Intron exon cNJng dùng ÿӇ gӑi tên ÿoҥn ADN gen tѭѫng ӭng vӟi ÿoҥn tiӅn m-ARN toàn vҽn intron bӏ cҳt bӓ, ÿҫu mút cӫa exon phҧi ÿѭӧc nӕi lҥi vӟi Quá trình ÿѭӧc thӵc hiӋn nhӡ sӵ uӕn vòng cӫa intron Vòng intron tѭѫng tác gҳn vӟi mӝt phӭc hӧp ribonucleoprotein lӟn, gӑi thӇ cҳt nӕi (spliceosome) Sӵ cҳt ÿoҥn intron xҧy gҫn nhѭ ÿӗng thӡi vӟi sӵ nӕi gҳn ÿҫu nút 3? (donor) cӫa exon vӟi ÿҫu mút 5? (aceptor) cӫa exon kӃ tiӃp Rõ ràng, ÿӇ ÿҧm bҧo thông tin di truyӅn không bӏ lӋch lҥc trình cҳt nӕi nói trên, phҧi có sӵ nhұn biӃt xác ÿҫu mút cӫa exon kӃ tiӃp Sӵ nhұn biӃt ÿѭӧc thӵc hiӋn nhӡ thӇ cҳt nӕi Ngѭӡi ta cho rҵng thӇ cҳt nӕi có thӇ chӭa ÿoҥn ARN tҥo liên kӃt bә sung vӟi nhӳng ÿoҥn chuӛi nucleotid ÿһc hiӋu cҩu trúc bұc nhҩt cӫa tiӅn m-ARN (các ÿoҥn ÿҫu mút cӫa exon kӃ tiӃp) Intron bӏ cҳt sӁ vӟi thӇ cҳt nӕi phân ly khӓi tiӅn m-ARN, sau ÿó bӏ phân rã dӏch nhân Nhӡ có cѫ chӃ cҳt bӓ intron nӕi exon vӟi thành chuӛi m-ARN thӭc, mӝt ÿѫn vӏ phiên mã (mӝt gen) có thӇ ÿѭӧc xӱ lý khác ÿӇ tҥo thành m-ARN có thành phҫn exon khác Nhѭ vұy, mӝt gen có thӇ ÿiӅu khiӇn tәng hӧp protein khác Lý thuyӃt mӝt gen - mӝt protein Jacob Monod ÿѭa có thӇ ÿúng vӟi Prokaryote, nhѭng lҥi không ÿúng vӟi Eukaryote! Nhӡ ÿó, tӃ bào Eukaryote ÿҥt ÿѭӧc sӵ linh hoҥt (mӅm dҿo) tӕi ÿa vӅ phѭѫng diӋn thӇ hiӋn thông tin di truyӅn Tәng hӧp r-ARN t-ARN NӃu nhѭ sӵ thӇ hiӋn gen cӫa protein ÿѭӧc tiӃp diӉn qua hai giai ÿoҥn (phiên mã - phiên dӏch mã), ÿó qua phiên mã, mӝt phiên bҧn gen tәng hӧp nhiӅu phiên bҧn m-ARN qua phiên dӏch mã mӝt phiên bҧn m-ARN lҥi tiӃp tөc tҥo nhiӅu phiên bҧn protein nӳa, ÿӕi vӟi gen r-ARN t-ARN, sӵ thӇ hiӋn chӍ qua mӝt giai ÿoҥn Do ÿó mӛi gen trѭӡng hӧp chӍ ÿiӅu khiӇn tәng hӧp mӝt sӕ lѭӧng tѭѫng ÿӕi sҧn phҭm ÐӇ gia tăng sӕ lѭӧng sҧn phҭm cӫa sӵ thӇ hiӋn gen, gen tӗn tҥi nhiӉm sҳc thӇ dѭӟi dҥng nhiӅu phiên bҧn trùng lһp, giӕng hӋt HiӋn tѭӧng xҧy cҧ ӣ tӃ bào Prokaryote Ví dө nhiӉm sҳc thӇ cӫa E coli chӭa phiên bҧn gen r-ARN Nhѭng vӟi Eukaryote, sӵ dӗi vӅ sӕ lѭӧng ADN mӛi tӃ bào cho phép tăng sӕ phiên bҧn lên hàng trăm Các phiên bҧn ÿѭӧc gӑi gen lһp (tandem gene), chúng nҵm thành chuӛi kӃ tiӃp nhiӉm sҳc thӇ nhѭ thӇ vұn ÿӝng viên, mӛi ngѭӡi tác ÿӝng lên mӝt cѫ chӃ truyӅn ÿӝng riêng (bàn ÿҥp, ÿùi ÿƭa, xích) nhѭng ÿӅu hӧp lӵc ÿҭy mӝt cӛ xe tandem Các gen lһp cách bӣi ÿoҥn ADN ngҳt câu (không phiên mã) Chuӛi gen lһp cӫa r-ARN có thӇ nҵm nhiӅu nhiӉm sҳc thӇ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Nêu ÿ˱ͫc tên chͱc cͯa ba lo̩i protein sͫi thu͡c b͡ x˱˯ng t͇ bào Nêu ÿ˱ͫc ÿ̿c ÿi͋m c̭u trúc cͯa siêu sͫi actin protein k͇t hͫp vͣi siêu sͫi actin Nêu ÿ˱ͫc c˯ ch͇ ho̩t ÿ͡ng cͯa siêu sͫi actin protein k͇t hͫp vͣi siêu sͫi actin Nêu ÿ˱ͫc ÿ̿c ÿi͋m c̭u trúc cͯa siêu ͙ng protein k͇t hͫp vͣi siêu ͙ng Nêu ÿ˱ͫc c˯ ch͇ ho̩t ÿ͡ng cͯa siêu ͙ng protein k͇t hͫp vͣi siêu ͙ng Nêu ÿ˱ͫc ÿ̿c ÿi͋m c̭u trúc cͯa siêu sͫi trung gian I ÐҤI CѬѪNG - Bӝ xѭѫng tӃ bào mӝt mҥng lѭӟi protein sӧi nҵm bào tѭѫng cӫa tӃ bào eukaryote, có chӭc tҥo khung, trì hình dҥng thӵc hiӋn chuyӇn ÿӝng cӫa tӃ bào - Bӝ xѭѫng tӃ bào có nhiӅu chӭc khác ÿѭӧc cҩu tҥo tӯ loҥi protein sӧi : siêu sӧi actin (actin filament), siêu ӕng (microtubule) siêu sӧi trung gian (intermediate filament) Mӛi loҥi sӧi ÿѭӧc tҥo thành tӯ sӵ trùng phân (polymerization) tiӇu ÿѫn vӏ (subunit) khác : siêu sӧi actin ÿѭӧc tҥo thành tӯ actin; siêu ӕng tӯ tubulin siêu sӧi trung gian ÿѭӧc tҥo thành tӯ loҥi protein sӧi khác - Do thành phҫn cҩu tҥo không giӕng nên mӛi loҥi sӧi tҥo sӵ chuyӇn ÿӝng riêng, chҷng hҥn, siêu sӧi actin tham gia chӫ yӃu vào chuyӇn ÿӝng co cѫ, chuyӇn ÿӝng cӫa chân giҧ; siêu ӕng tҥo sӵ chuyӇn ÿӝng cӫa lông chuyӇn, roi mӝt sӕ bào quan bào tѭѫng; siêu sӧi trung gian nhѭ laminin có chӭc trì hình dҥng cӫa màng nhân, v.v II SIÊU SӦI ACTIN VÀ CÁC PROTEIN KӂT HӦP VӞI SIÊU SӦI ACTIN Siêu sӧi actin - Siêu sӧi actin hiӋn diӋn hҫu hӃt loҥi tӃ bào loҥi protein sӧi chiӃm tӹ lӋ lӟn, khoҧng 5%, sӕ protein cӫa tӃ bào - Siêu sӧi actin tұp trung chӫ yӃu ӣ nhӳng cҩu trúc cӫa tӃ bào nhѭ : vi nhung mao, thӇ liên kӃt trung gian cNJng thành phҫn cҩu tҥo nên mҥng lѭӟi sӧi protein phân bӕ ӣ mһt bào tѭѫng cӫa màng tӃ bào - Siêu sӧi actin ÿѭӧc cҩu tҥo tӯ sӵ trùng phân cӫa tiӇu ÿѫn vӏ, gӑi actin-G (globular actin) Bҧn thân actin-G mӝt polypeptid có 375 acid amin, trӑng lѭӧng phân tӱ khoҧng 42.000 dalton có dҥng hình cҫu kích thѭӟc 6nm x nm Trong mӛi actin-G ÿӅu có chӭa phân tӱ ATP sӵ trùng phân cӫa actin-G thành siêu sӧi actin cҫn có sӵ thӫy phân phân tӱ ATP Siêu sӧi actin có dҥng chuӛi xoҳn vào mӛi vòng xoҳn có 14 ÿôi actin-G có chiӅu dài khoҧng 77nm - Các siêu sӧi actin có tính phân cӵc, nghƭa ÿҫu cӫa mӝt siêu sӧi actin không giӕng Ngѭӡi ta phân biӋt cӵc "dѭѫng" mӝt cӵc "âm" hay "cӵc nhanh" "cӵc chұm" Sӵ trùng phân cӫa actin-G xãy ӣ cҧ ÿҫu cӫa siêu sӧi actin nhѭng tӕc ÿӝ trùng phân ӣ cӵc "dѭѫng" nhanh hѫn ӣ cӵc "âm" gҩp 10 lҫn Các protein kӃt hӧp vӟi siêu sӧi actin Siêu sӧi actin thѭӡng kӃt hӧp vӟi protein rҩt ÿһc biӋt nhѭ : spectrin, tropomyosin, myosin, v.v Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ - Spectrin ÿһc biӋt có rҩt nhiӅu hӗng cҫu Sӵ kӃt hӧp giӳa siêu sӧi actin spectrin qua trung gian ankyrin (cNJng có bҧn chҩt mӝt protein) có chӭc rҩt ÿһc biӋt trì hình dҥng lõm hai mһt cӫa hӗng cҫu giúp hӗng cҫu tăng diӋn tích trao ÿәi khí vӟi mô, giúp cho hӗng cҫu chӕng lҥi lӵc cѫ hӑc bҵng cách thay ÿәi hình dҥng cӫa hӗng cҫu - Tropomyosin mӝt loҥi protein sӧi có chuӛi xoҳn giӕng nhau, phân bӕ dӑc theo chiӅu cӫa siêu sӧi actin - Myosin có khҧ kӃt hӧp vӟi siêu sӧi actin ÿѭӧc xӃp chung vào nhóm myosin II Myosin II mӝt phân tӱ không ÿӕi xӭng có trӑng lѭӧng khoҧng 500.000 dalton, gӗm phҫn : phҫn thân phҫn ÿҫu Phҫn thân phҫn lӟn nhҩt cӫa phân tӱ myosin chuӛi peptid giӕng có khoҧng 2.000 acid amin, dài 150nm, rӝng 2nm, xoҳn vào Phҫn ÿҫu cӫa phân tӱ myosin có thӇ hình cҫu (thuӝc chuӛi peptide cӫa phҫn nһng) ÿó có phân tӱ ATPase; mӛi thӇ hình cҫu cӫa phҫn ÿҫu myosin có chuәi nhҽ nhӓ ÿính vào - Trong tӃ bào cѫ sӵ phân bӕ cӫa siêu sӧi actin protein kӃt hӧp vӟi siêu sӧi actin rҩt ÿһc biӋt thay ÿәi tùy theo tӯng loҥi tӃ bào cѫ khác nhѭ : cѫ vân, cѫ tim cѫ trѫn - TӃ bào cѫ vân, gӑi sӧi cѫ vân, có dҥng hình trө thon ӣ hai ÿҫu, ÿѭӡng kính khoҧng 0,1mm dài khoҧng tӯ vài cm ÿӃn 12cm Sӧi cѫ vân có chӭa bào tѭѫng rҩt nhiӅu vi sӧi cѫ (myofilament) cNJng có dҥng hình trө, ÿѭӡng kính khoҧng 12mm dài theo suӕt chiӅu dài cӫa sӧi cѫ vân Vi sӧi cѫ có thành phҫn cҩu tҥo : siêu sӧi actin sӧi myosin Sӵ phân bӕ rҩt ÿһc biӋt cӫa siêu sӧi actin sӧi myosin ÿã tҥo nên nhӳng vҥch sáng tӕi có tính lұp ÿi lұp lҥi mӝt cách rҩt ÿӅu suӕt chiӅu dài cӫa vi sӧi cѫ Ӣ ÿӝng vұt có xѭѫng sӕng, siêu sӧi actin có chiӅu dài khoҧng 1mm rӝng khoҧng 8nm Trong ÿó phân tӱ myosin kӃt hӧp thành tӯng bó có chiӅu dài khoҧng 1mm rӝng khoҧng 150nm phҫn thân cӫa phân tӱ myosin kӃt hӧp vӟi phҫn thân cӫa phân tӱ myosin xung quanh sҳp xӃp gӕi lên theo mӝt khoҧng cách rҩt ÿӅu tҥo thành bó myosin, phҫn ÿҫu ÿѭӧc bӑc lӝ xӃp ÿӅu theo chiӅu vòng xoҳn ӕc Sӵ sҳp xӃp cӫa siêu sӧi actin quanh bó myosin rҩt ÿӅu nhѭ sau : cӭ siêu sӧi actin bao quanh bó myosin, vұy thiӃt ÿӗ cҳt ngang sӧi sӁ phân bӕ theo hình lөc giác rҩt ÿӅu ÿһn - TӃ bào cѫ tim có kích thѭӟc nhӓ hѫn có dҥng hình trө phân nhánh, nhѭng sӵ phân bӕ cӫa siêu sӧi actin sӧi myosin rҩt giӕng vӟi tӃ bào cѫ vân Ngoài tropomyosin myosin, tӃ bào cѫ vân cѫ tim có mӝt loҥi protein kӃt hӧp vӟi siêu sӧi actin troponin Troponin mӝt phӭc hӧp gӗm thành phҫn: troponin I (Inhibitor) vӟi tropomyosin nҵm ӣ tҥi rãnh chuӛi xoҳn cӫa siêu sӧi actin tҥo Tropomyosin có tác dөng ngăn chһn sӵ tiӃp xúc trӵc tiӃp cӫa phҫn ÿҫu myosin actin bҵng cách che lҳp ÿiӇm gҳn (hay ÿiӇm tiӃp xúc) nҵm siêu sӧi actin ; troponin T (Tropomyosin) có vai trò gҳn kӃt phӭc hӧp troponin vào tropomyosin; troponin C (Troponin có gҳn Ca ++) có tính rҩt cao ÿӕi vӟi Ca++, gҳn kӃt vӟi Ca++ sӁ có tác dөng giҧi phóng vӏ trí bӏ che lҳp phӭc hӧp troponin I tropomyosin tҥo ÿiӇm gҳn siêu sӧi actin nhӡ ÿó ÿѭӧc bӑc lӝ ÿӇ tѭѫng tác trӵc tiӃp vӟi phҫn ÿҫu cӫa myosin Cѫ chӃ phân tӱ cӫa hiӋn tѭӧng co cѫ Sӵ co cѫ có liên quan chһt chӁ vӟi vai trò cӫa h͏ th̯n kinh, l˱ͫng chҩt ÿi͏n gi̫i, ÿ̿c bi͏t quan tr͕ng nh̭t vai trò cͯa Ca ++ - Khi có tính hiӋu tӯ luӗng xung ÿӝng thҫn kinh truyӅn ÿӃn tӃ bào cѫ sӁ gây hiӋn tѭӧng khӱ cӵc ӣ màng bào tѭѫng hiӋn tѭӧng kích thích ÿiӋn hӑc sӁ lan ÿi Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ nhanh chóng ÿӃn hӋ thӕng ӕng T sau ÿó lѭӟi nӝi bào trѫn bao bӑc xung quanh siêu sӧi cѫ Tҥi màng lѭӟi nӝi cѫ trѫn, hiӋn tѭӧng khӱ cӵc làm thay ÿәi ÿiӋn thӃ màng ÿó khӣi ÿӝng kênh phóng thích Ca++ nhҵm mӣ kênh ra, ÿó sӁ gây sӵ vұn chuyӇn mӝt lѭӧng lӟn Ca++ tӯ lòng lѭӟi nӝi cѫ trѫn dӏch cѫ tѭѫng theo gradient nӗng ÿӝ - Khi nӗng ÿӝ Ca++ dӏch bào tѭѫng tăng cao, troponin C sӁ gҳn kӃt vӟi Ca++ ÿӇ tҥo nên phӭc hӧp Troponin C - Ca++ Phӭc hӧp sӁ làm mҩt ÿi tác dөng ӭc chӃ sӵ gҳn kӃt myosin vào actin troponin I troponin T tҥo Nhӡ ÿó myosin ÿѭӧc tiӃp xúc trӵc tiӃp vӟi actin ÐӇ sӵ gҳn kӃt actin myosin xҧy cҫn phҧi có sӵ thӫy phân giҧi phóng phân tӱ ATP Sӵ thӫy phân ATP làm cho ÿҫu nһng cӫa phân tӱ myosin thay ÿәi cҩu hình nhҵm tҥo thuұn lӧi cho sӵ gҳn kӃt myosin-actin xҧy actin trѭӧt vào myosin theo mӝt hѭӟng nhҩt ÿӏnh Do xung ÿӝng thҫn kinh truyӅn ÿi rҩt nhanh qua hӋ thӕng ӕng T lѭӟi nӝi cѫ tѭѫng ÿӇ ÿӃn tӯng sarcomer nên hҫu hӃt siêu sӧi cѫ tӃ bào cѫ ÿӅu co thҳt mӝt lúc Tuy nhiên sӵ gia tăng nӗng ÿӝ Ca dӏch bào tѭѫng chӍ thoáng qua ÿӇ rӗi sau ÿó ion ÿѭӧc bѫm mӝt cách chӫ ÿӝng nhanh chóng vào lѭӟi nӝi cѫ tѭѫng nhӡ bѫm Ca++ -ATPase ӣ tҥi màng Nӗng ÿӝ Ca++ dӏch bào tѭѫng giҧm làm cho vai trò ӭc chӃ gҳn kӃt actin-myosin cӫa Troponin I Troponin T ÿѭӧc phөc hӗi, cѫ trӣ vӅ trҥng thái nghƭ - TӃ bào cѫ trѫn có ÿһc ÿiӇm nhѭ sau: có dҥng hình thoi dài, có thӇ có phân nhành ӣ hai ÿҫu VӅ mһt cҩu trúc phân tӱ, tӃ bào cѫ trѫn cNJng có nhiӅu sӧi actin myosin nhѭng không tҥo thành sarcomer cNJng Troponin Ӣ mӭc ÿӝ siêu cҩu trúc, cѫ trѫn nhӳng hӋ thӕng protein co thҳt (siêu sӧi cѫ) có tә chӭc nhѭ ÿӕi vӟi cѫ vân, mà cѫ trѫn lҥi có nhӳng protein co thҳt ÿѭӧc xӃp thành bó bҳt chéo bào tѭѫng ÿҫu tұn cӫa bó ÿѭӧc ÿính vào nhӳng ÿiӇm có chӭc giӕng nhѭ neo (anchoring points) Nhӳng ÿiӇm neo có cҩu trúc giӕng vӟi thӇ liên kӃt dính ÿѭӧc phân bӕ ӣ vòng quanh mһt màng tӃ bào Trѭѫng lӵc sӵ co thҳt cѫ trѫn ÿѭӧc tҥo ÿѭӧc truyӅn qua ÿiӇm neo rӗi lan ÿӃn màng sӧi cѫ, nhӡ vұy giúp cho bó cѫ trѫn hoҥt ÿӝng nhѭ mӝt khӕi thӕng nhҩt Mһc dù Ca++ vүn yӃu tӕ kiӇm soát sӵ co thҳt nhѭ cѫ vân, nhѭng cѫ chӃ chuyӇn ÿӝng cӫa ion lҥi khác Ӣ trҥng thái nghƭ, ion Ca++ ÿѭӧc tích trӳ lѭӟi nӝi cѫ tѭѫng Khi bӏ kích thích ion Ca++ ÿѭӧc phóng thích bào tѭѫng kӃt hӧp vӟi mӝt protein gӑi calmodulin ( mӝt loҥi protein kӃt hӧp vӟi calcium Phӭc hӧp Ca++- Calmodulin sau ÿó sӁ kích hoҥt mӝt enzym gӑi kinase cӫa chuӛi nhҽ myosin, enzym sӁ phosphoryle hóa chuӛi nhҽ myosin cho phép chuӛi gҳn kӃt vӟi actin Actin myosin sӁ tѭѫng tác vӟi tҥo sӵ co cѫ lúc giӕng nhѭ sӵ co cѫ vân III SIÊU ӔNG VÀ CÁC PROTEIN KӂT HӦP VӞI SIÊU ӔNG Siêu ӕng ÿѭӧc cҩu tҥo chӫ yӃu tӯ ÿѫn phân tubulin Phân tӱ tubulin có dҥng hình cҫu, trӑng lѭӧng phân tӱ khoҧng 55.000 dalton tѭѫng ӭng vӟi 450 acid amin Có hai loҥi tubulin : tubulin a tubulin b, xuҩt phát tӯ mӝt phân tӱ chung Vì vұy, phân tӱ tubulin a tubulin b có nhӳng ÿoҥn giӕng vӅ trình tӵ cӫa acid amin Tubulin a tubulin b có thӇ kӃt hӧp vӟi mӝt cách tӵ nhiên thành tӯng cһp gӑi heterodimer Sau ÿó heterodimer có khҧ liên kӃt vӟi tҥo thành nhӳng cҩu trúc gӑi nhӳng siêu ӕng nhӡ hiӋn tѭӧng trùng phân Có hai loҥi siêu ӕng siêu ӕng bӅn siêu ӕng không bӅn Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Siêu ӕng không bӅn - Siêu ӕng không bӅn siêu ӕng có thӇ vӯa tӵ giҧi trùng thành heterodimer vӯa ÿѭӧc trùng phân tӯ heterodimer Các siêu ӕng có sӵ tӗn tҥi ÿӗng thӡi hai phҧn ӭng khӱ trùng trùng phân - Siêu ӕng không bӅn ÿѭӑc tìm thҩy ӣ dҥng tӵ bào tѭѫng, nhѭng ÿһc biӋt rҩt nhiӅu ӣ tҥi cҩu trúc nhѭ thoi phân bào trung tӱ - Mӛi siêu ӕng có chu vi ÿѭӧc tҥo thành tӯ 13 chu͟i phân t͵ tubulin (13 protofilament) xӃp thành vòng tròn có ÿѭӡng kính 25nm Các phân tӱ tubulin a tubulin b xӃp xen kӁ mӝt cách ÿӅu ÿһn theo chu vi cӫa siêu ӕng cNJng nhѭ dӑc theo chiӅu dài cӫa mӛi phân tӱ tubulin (hay siêu sӧi protofilament) - Siêu ӕng không bӅn có tính phân cӵc ÿó tӕc ÿӝ trùng phân ӣ cӵc (+) nhanh hѫn cӵc (-) gҩp lҫn Trong tӃ bào, sӵ hình thành siêu ӕng ÿѭӧc bҳt ÿҫu tӯ nhӳng trung tâm tә chӭc Cӵc "âm" cӫa siêu ӕng ÿѭӧc gҳn chһt vào trung tâm tә chӭc cӵc "dѭѫng" ӣ dѭӟi dҥng tӵ Siêu ӕng không bӅn ÿѭӧc thay ÿәi thѭӡng xuyên Lúc ÿҫu siêu ӕng ÿѭӧc tҥo thành kéo dài nhӡ sӵ trùng phân cӫa heterodimer, nhѭng sau ÿó lҥi bӏ rút ngҳn lҥi mӝt cách ÿӝt ngӝt sӵ giҧi trùng Trong tӃ bào có sӵ thăng bҵng giӳa trùng phân khӱ trùng, hay nói cách khác tӗn tҥi song song mӝt lѭӧng heterodimer tӵ siêu ӕng bào tѭѫng Tuy nhiên sӵ thăng bҵng có thӇ bӏ ҧnh hѭӣng bӣi tác nhân vұt lý khác : ví dө áp lӵc thӫy tƭnh tӃ bào tăng cao hay ӣ nhiӋt ÿӝ 0oC sӁ làm tăng phҧn ӭng giҧi trùng, tác nhân hóa hӑc nhѭ mӝt sӕ loҥi Alkaloid : colchicin, vinblastin, vincristin, có thӇ liên kӃt mӝt cách rҩt chuyên biӋt vӟi heterodimer tӵ bào tѭѫng tӃ bào, ÿó sӁ ngăn chһn sӵ trùng phân ÿӇ tҥo thành siêu ӕng tӯ heterodimer Dӵa vào ÿһc tính ngѭӡi ta ÿã sӱ dөng nhӳng hóa chҩt dѭӟi dҥng nhӳng thuӕc có tác dөng chӕng gián phân ngăn chһn sӵ hình thành siêu ӕng cӫa thoi phân bào, vұy mӝt sӕ nhӳng hóa chҩt nêu ÿѭӧc dùng phòng nuôi cҩy tӃ bào, mӝt sӕ khác ÿѭӧc dùng ÿiӅu trӏ mӝt sӕ bӋnh ung thѭ - Có mӝt sӕ loҥi protein kӃt hӧp vӟi siêu ӕng không bӅn nhѭ ATPase Sӵ kӃt hӧp có khҧ tҥo sӵ chuyӇn dӏch cӫa mӝt sӕ bào quan bào tѭѫng cӫa tӃ bào Chҷng hҥn, kinesin mӝt loҥi ATPase, gҳn vào siêu ӕng sӁ làm dӏch chuyӇn mӝt sӕ bào quan tӯ thân neuron vӅ phía sӧi trөc, hay theo chiӅu cӫa cӵc (+) cӫa siêu ӕng Sӵ vұn chuyӇn theo chiӅu ngѭӧc lҥi mӝt loҥi ATPase khác gӑi dynein Siêu ӕng bӅn Các tubulin tҥo nên siêu ӕng bӅn hoàn toàn giӕng vӟi tubulin cӫ siêu ӕng không bӅn Tính bӅn vӳng cӫa siêu ӕng phө thuӝc chӫ yӃu vào protein kӃt hӧp vӟi siêu ӕng hѫn bҧn thân tubulin Các siêu ӕng bӅn thѭӡng tӗn tҥi dѭӟi dҥng nhӳng bӝ ÿôi hoһc bӝ ba siêu ӕng Trong trѭӡng hӧp này, mӝt sӕ siêu ӕng sӁ có thành (hay chu vi) trӑn vҽn gӗm 13 chuәi Tubulin (protofilament), ÿó mӝt (nӃu bӝ ÿôi) hoһc hai(nӃu bӝ ba) siêu ӕng lҥi sӁ có dҥng hình chӳ C hai ÿҫu tӵ cӫa chӳ C sӁ gҳn chһc vào thành siêu ӕng bên cҥnh Các siêu ӕng bӅn ÿѭӧc tìm thҩy cҩu trúc nhѭ : Trung tӱ, ThӇ ÿáy, Lông chuyӇn Roi a Trung t͵ Trung tӱ mӝt bào quan cһp, luôn gҫn vuông góc vӟi Khҧo sát mһt cҳt ngang qua trung tӱ bҵng kính hiӇn vi ÿiӋn tӱ cho thҩy mӛi trung tӱ mӝt cҩu trúc gӗm có b͡ ba (siêu ӕng) sҳp xӃp ÿӅu theo hình tròn có ÿѭӡng kính khoҧng 200nm dài khoҧng 400nm Mӛi bӝ ba có siêu ӕng ÿѭӧc ký hiӋu A, B C Siêu ӕng A có thành trӑn vҽn hѭӟng vӅ trung tâm cӫa trung tӱ Dӑc theo chiӅu dài cӫa siêu ӕng A siêu ӕng C cӫa mӛi bӝ ba có cҫu protein kӃt nӕi tѭѫng ӭng Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ vӟi siêu ӕng C siêu ӕng A cӫa bӝ ba kӃ cұn Trung tӱ ÿѭӧc tәng hӧp nhӡ vào khuôn mүu cӫa trung tӱ có sҹn có hiӋn tѭӧng phân bào Mӛi bӝ ba siêu ӕng cӫa trung tӱ sӁ làm khuôn mүu ÿӇ tәng hӧp chӍ siêu ӕng mӟi mà thôi, siêu ӕng ÿѫn (siêu ӕng A) mӟi ÿѭӧc tҥo thành sӁ làm khuôn mүu ÿӇ tәng hӧp siêu ӕng (siêu ӕng B C), nhӡ ÿó tҥo nên bӝ ba siêu ӕng A, B C hoàn thiӋn Trung tӱ cNJng trung tâm tә chӭc ÿӇ tҥo siêu ӕng không bӅn vӟi siêu ӕng hình thành nên thoi phân bào ÿӇ kéo NST tiӃn vӅ hai cһp trung tӱ ӣ hai cӵc tӃ bào phân chia b Th͋ ÿáy ThӇ ÿáy cҩu trúc có ÿһc ÿiӇm cҩu tҥo giӕng nhѭ trung tӱ, phân bӕ ӣ tҥi phҫn gӕc cӫa lông chuyӇn hoһc roi Ӣ nhӳng tӃ bào có nhiӅu lông chuyӇn, thӇ ÿáy tҥi phҫn gӕc cӫa lông chuyӇn sӁ tҥo thành mӝt vӋt sүm màu, quan sát ÿѭӧc bҵng KHV quang hӑc, gӑi tҩm tұn ThӇ ÿáy có chӭc làm khuôn mүu ÿӇ tәng hӧp cһp siêu ӕng trung tâm cӫa lông chuyӇn hoһc roi, kӃt hӧp vӟi protein sӧi thuӝc bӝ xѭѫng tӃ bào nhѭ siêu sӧi actin ÿӇ tҥo thành mҥng lѭӟi protein sӧi phân bӕ ӣ mһt cӫa màng tӃ bào c Lông chuy͋n Roi - Lông chuyӇn roi nhӳng cҩu trúc có ÿһc tính chuyӇn ÿӝng, có trөc ӣ giӳa siêu ӕng bao bӑc bên màng tӃ bào Sӵ khác biӋt giӳa kiӇu cҩu trúc lông chuyӇn roi tҥo kiӇu chuyӇn ÿӝng ÿһc trѭng cho tӯng loҥi - Lông chuyӇn có kích thѭӟc ngҳn khoҧng tӯ - 10mm, chuyӇn ÿӝng ÿѫn giҧn theo mӝt hѭӟng nhҩt ÿӏnh Trong ÿó roi có kích thѭӟc dài khoҧng 55mm (nhѭ roi cӫa tinh trùng) hoһc thұm chí dài ÿӃn vài mm, khҧ chuyӇn ÿӝng phӭc tҥp hѫn nhѭ uӕn lѭӧn hoһc ÿôi kӃt hӧp vӟi cӱ ÿӝng xoay nhѭ trѭӡng hӧp tinh trùng - Ӣ mӭc ÿӝ phân tӱ, lông chuyӇn roi có cҩu tҥo giӕng Màng cӫa lông chuyӇn màng tӃ bào, siêu ӕng kӃt hӧp vӟi tҥo thành mӝt sӧi trөc ӣ giӱa Trên thiӃt ÿӗ cҳt ngang, sӧi trөc có cҩu tҥo gӗm c̿p siêu ͙ng ͧ ngo̩i vi bao quanh siêu ͙ng ͧ trung tâm, thӃ ÿѭӧc gӑi cҩu trúc + Mӛi cһp siêu ӕng ngoҥi vi có mӝt siêu ӕng có cҩu tҥo hoàn chӍnh gӗm 13 protofilament, gӑi siêu ӕng A Siêu ӕng A có mӝt loҥi protein ÿһc biӋt kӃt hӧp vӟi siêu ӕng, gӑi tay dynein Dynein mӝt phӭc hӧp có -12 chuӛi polypeptid, có hoҥt tính ATPase ӣ mӝt sӕ vӏ trí cӫa phӭc hӧp Ngoài dynein có mӝt loҥi protein ÿһc biӋt khác gӑi nexin có chӭc tҥo sӵ liên kӃt thѭӡng xuyên giӳa siêu ӕng A cӫa cһp siêu ӕng vӟi siêu ӕng B cӫa bӝ ÿôi siêu ӕng kӃ cұn Hai siêu ӕng trung tâm ÿѭӧc bao quanh bҵng mӝt bao trung tâm Các siêu ӕng A cӫa cһp siêu ӕng liên kӃt vӟi bao trung tâm bҵng nhӳng cҩu trúc gӑi nan hoa - Cѫ chӃ phân tӱ cӫa sӵ chuyӇn ÿӝng : sӵ trѭӧt cӫa cһp siêu ӕng ngoҥi vi lên nhѭng không kèm theo sӵ thay ÿәi chiӅu dài cӫa cһp siêu ӕng Sӵ trѭӧt cӫa cһp siêu ӕng nhӡ tay dynein thay ÿәi cҩu hình ÿӇ tҥo nên mӝt liên kӃt tҥm thӡi giӱa siêu ӕng A cӫa cӫa cһp siêu ӕng siêu ӕng B cӫa cһp kӃ cұn Sӵ thay ÿәi cҩu hình cӫa dynein hoҥt tính cӫa ATPase làm thӫy phân phân tӱ ATP IV SIÊU SӦI TRUNG GIAN - Siêu sӧi trung gian nhӳng protein sӧi có ÿѭӡng kính tӯ -10nm.Các loҥi sӧi ÿѭӧc tìm thҩy ÿһc biӋt nhiӅu tӃ bào chӏu lӵc cѫ hӑc nhѭ : sӧi nhánh cӫa tӃ bào thҫn kinh, tҥi Desmosom cӫa biӇu mô, bào tѭѫng tӃ bào cѫ trѫn, v.v - Khác vӟi siêu sӧi actin siêu ӕng, siêu sӧi trung gian không ÿѭӧc cҩu tҥo tӯ sӵ trùng phân cӫa ÿѫn phân hình cҫu mà tӯ chuӛi xoҳn - Có loҥi sӧi trung gian : sӧi Keratin, Vimentin, Siêu sӧi thҫn kinh Lamina nhân Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ · Keratin : mӝt hӑ phӭc tҥp nhҩt siêu sӧi trung gian Ӣ ngѭӡi có 20 loҥi khác ÿѭӧc tìm thҩy biӇu mô khác Mһc dù ÿa dҥng nhѭng keratin thѭӡng rҩt ÿһc hiӋu cho mӛi loҥi mô, ÿiӅu ÿѭӧc ӭng dөng hóa mô miӉn dӏch ÿӇ xác ÿӏnh nguӗn gӕc cӫa mӝt sӕ loҥi bѭӟu cӫa biӇu mô · Vimentin : loҥi protein phә biӃn nhҩt sӕ protein sӧi thuӝc siêu sӧi trung gian Vimentin hiӋn diӋn nhiӅu ngyuên bào sӧi (Fibroblast), tӃ bào nӝi mô, bҥch cҫu, · Siêu sӧi thҫn kinh : có chӫ yӃu neuron · Lamina nhân : mӝt mҥng lѭӟi sӧi trung gian dày 10 - 20nm phân bӕ tҥi mһt cӫa màng nhân, mҩt liên tөc tҥi lӛ nhân, có khҧ tӵ tách rӡi mӛi lҫn phân bào Lamina nhân ÿѭӧc tҥo thành sӵ trùng phân cӫa lamin PHÂN BÀO (Mitosis & Meiosis - Mitose & Meiose) Mөc tiêu : Nêu ÿ˱ͫc ý nghƭa cͯa s͹ phân bào Nêu tên gi̫i thích ÿ˱ͫc ý nghƭa cͯa pha chu kǤ phân bào chu̱n chu kǤ phân bào cͯa t͇ bào phôi giai ÿo̩n sͣm Gi̫i thích ÿ˱ͫc c˯ ch͇ nhân ÿôi cͯa DNA ͧ pha S Gi̫i thích ÿ˱ͫc vai trò cͯa c˯ ch͇ ki͋m soát s͹ nhân ÿôi DNA Nêu ÿ˱ͫc nhͷng bi͇n ÿ͝i cͯa ti͇n trình Mitosis ͧ pha M Nêu ÿ˱ͫc nhͷng bi͇n ÿ͝i cͯa ti͇n trình Cytokinesis ͧ pha M ÐҤI CѬѪNG Mӝt nhӳng ÿһc tính giúp phân biӋt loҥi tӃ bào khác mӝt cѫ thӇ ÿa bào khҧ phát triӇn phân chia cӫa tӃ bào Có thӇ phân biӋt nhóm tӃ bào lӟn: Nhóm : tӃ bào biӋt hóa cao mҩt khҧ phân bào, chҷng hҥn nhѭ tӃ bào thҫn kinh, tӃ bào cѫ, hӗng cҫu Mӝt tӃ bào ÿã ÿѭӧc biӋt hóa xong sӁ tӗn tҥi ӣ tình trҥng cho ÿӃn chúng chӃt chѭѫng trình ÿӏnh sҷn hoһc yӃu tӕ khác gây Nhóm : tӃ bào trѭӡng hӧp bình thѭӡng không phân bào nhѭng có mӝt kích thích ÿúng mӭc ÿó có thӇ dүn ÿӃn sӵ tәng hӧp DNA lành tính sau ÿó phân bào Chҷng hҥn nhѭ tӃ bào gan có thӇ tăng phân bào sau phүu thuұt cҳt bӓ mӝt phҫn gan, hoһc tӃ bào limphô có thӇ tăng phân bào sӵ kích hoҥt cӫa mӝt kháng nguyên chuyên biӋt ÿó Nhóm : tӃ bào có ÿӝ hoҥt tính phân bào rҩt cao kӇ cҧ ÿiӅu kiӋn bình thѭӡng Các tӃ bào phҧi ÿѭӧc tҥo mӝt cách liên tөc nhӡ vào sӵ phân bào Trong nhóm bao gӗm tӃ bào tҥo giao tӱ, tӃ bào máu gӕc, tӃ bào biӇu mô lӧp bӅ mһt cѫ thӇ (biӇu mô da) hoһc lót mһt khoang (tiêu hóa, hô hҩp, ) Phân bào mӝt tiӃn trình nhӡ ÿó tӃ bào eukaryotes thӵc hiӋn mӝt viӋc rҩt quan trӑng chia ÿôi sӕ gen ÿã ÿѭӧc nhân ÿôi trѭӟc ÿó cho cһp tӃ bào ÿѭӧc tҥo có chӭa mӝt bӝ gen giӕng vӅ mһt di truyӅn Cùng vӟi viӋc chia ÿôi sӕ gen ÿã ÿѭӧc nhân ÿôi trѭӟc ÿó, tuyӋt ÿҥi ÿa sӕ tӃ bào cNJng tiӃn hành viӋc phân chia khӕi lѭӧng tӃ bào bào quan ÿã ÿѭӧc tәng hӧp trѭӟc ÿó Chu kǤ phân bào cӫa tӃ bào thay ÿәi không chӍ giӳa loài khác mà giӳa tӃ bào khác mӝt cá thӇ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Ví dө: ruӗi giҩm có chu kǤ phân bào khoҧng phút tӃ bào gan cӫa ÿӝng vұt có vú có chu kǤ phân bào kéo dài hѫn năm Tuy nhiên ÿӇ dӇ dàng nghiên cӭu, ngѭӡi ta chӍ khҧo sát mӝt chu kǤ phân bào ÿiӇn hình ӣ ÿӝng vұt có vú vӟi thӡi gian trung bình 24 giӡ Mӝt chu kǤ phân bào chuҭn ӣ hҫu hӃt tӃ bào Eukaryotes (nhѭng không phҧi tҩt cҧ) ÿѭӧc chia thành pha liên tiӃp gӗm pha M, G1, S G2 Trong ÿó: - Pha M (Mitosis) thӡi gian tӃ bào phân chia thұt sӵ, pha kéo dài khoҧng giӡ; - Pha G1 (Gap) khoҧng thӡi gian chuyӇn tiӃp tӯ pha M cӫa chu kǤ trѭӟc sang pha S cӫa chu kǤ sau, pha kéo dài trung bình giӡ; - Pha S (Synthesis) thӡi gian tѭѫng ӭng vӟi giai ÿoҥn DNA nhân ÿôi, pha kéo dài khoҧng 10 giӡ; - Pha G2 khoҧng thӡi gian chuyӇn tiӃp tӯ pha S sang pha M cӫa mӝt chu kǤ phân bào, kéo dài khoҧng giӡ Nhѭ vұy, pha M chӍ chiӃm mӝt phҫn thӡi gian rҩt nhӓ mӝt chu kǤ ÿó phҫn lӟn thӡi gian lҥi khoҧng thӡi gian rҩt cҫn thiӃt ÿӇ chuҭn bӏ tӕt nhҩt cho pha M Thӡi gian ÿѭӧc gӑi interphase (gian kǤ) Chu kǤ phân bào cӫa tӃ bào Eukaryotes, trѭӡng hӧp ÿһc biӋt, có thӇ rҩt ngҳn, thұm chí ngҳn hѫn chu kǤ phân bào cӫa nhiӅu loҥi vi khuҭn Ðó chu kǤ phân bào cӫa tӃ bào phôi ӣ giai ÿoҥn sӟm sau thө tinh Tuy nhiên chu kǤ phân bào diӉn rҩt nhanh nên tӃ bào phôi chӍ có thӇ nhân ÿôi DNA nhѭng thӡi gian cho sӵ phát triӇn tăng trѭӣng kích thѭӟc Vì vұy, tӯ mӝt hӧp tӱ (mӝt tӃ bào) ban ÿҫu sau thө tinh, qua nhiӅu chu kǤ phân bào liên tiӃp ÿã tҥo nhiӅu tӃ bào phôi có mӝt bӝ gen nhѭng kích thѭӟc nhӓ hѫn tӃ bào ban ÿҫu rҩt nhiӅu Nhѭ vұy, chu kǤ phân bào cӫa tӃ bào phôi giai ÿoҥn sӟm chӍ có pha S pha M, pha G1 G2 hҫu nhѭ Nhӡ vұy, thӡi gian tӯ chu kǤ ÿӃn chu kǤ kӃ tiӃp cӫa tӃ bào phôi giai ÿoҥn sӟm chӍ kéo dài tӯ ÿӃn 60 phút ÿó phân bӕ mӝt nӳa thӡi gian pha S, mӝt nӳa lҥi pha M Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Pha S (Synthesis): sӵ tӵ nhân ÿôi cӫa DNA nhân - Sӵ nhân ÿôi cӫa DNA nhân xҧy mӝt phҫn cӫa gian kǤ (Interphase), gӑi pha tәng hӧp hay pha S Tӕc ÿӝ trung bình cӫa sӵ nhân ÿôi cӫa DNA ӣ ÿӝng vұt có vú 50 nucleotides /giây - Trong suӕt giai ÿoҥn nhân ÿôi cӫa DNA, cҧ hai chuӛi ÿѫn DNA ÿӅu ÿóng vai trò làm khuôn mүu cho sӵ hình thành cӫa chuӛi ÿѫn DNA mӟi - Ӣ ngѭӡi, NST trung bình ÿѭӧc cҩu tҥo tӯ sӧi DNA có chiӅu dài khoҧng cm (sau ÿѭӧc kéo thҷng ra), nói cách khác sӧi NST có khoҧng 150 triӋu nucleotides Vì pha S có tәng thӡi gian trung bình 10 giӡ nên cҫn phҧi có nhҩt 80 - 100 vӏ trí thӵc hiӋn viӋc nhân ÿôi DNA mӝt thӡi gian Vӏ trí xҧy sӵ nhân ÿôi DNA ÿѭӧc gӑi replicon Các replicon ÿoҥn DNA ÿang nhân ÿôi có ÿiӇm nhѭ sau: (1) Các replicon xṷt hi͏n thành tͳng nhóm tͳ 20 - 80 replicons, kho̫ng cách giͷa replicon k͇ c̵n có chi͉u dài tͳ 30.000 - 300.000 nucleotides; Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ (2) Trên mӝt replicon, sӵ nhân ÿôi (hay sӵ tәng hӧp DNA mӟi) ÿѭӧc thӵc hiӋn theo chiӅu ngѭӧc nhau; (3) Các replicon t͹ d͓ch chuy͋n d͕c theo sͫi DNA cho ÿ͇n h˱ͣng ÿi cͯa replicon g̿p h˱ͣng ÿi ng˱ͫc l̩i cͯa replicon k͇ c̵n, cͱ v̵y cho ÿ͇n hoàn ṱt trình nhân ÿôi; (4) V̵n t͙c d͓ch chuy͋n cͯa replicon không thay ÿ͝i su͙t pha S * Cѫ chӃ nhân ÿôi DNA tҥi replicon - Nhӡ vào sӵ tác ÿӝng cӫa loҥi protein DNA helicases SSB (Single-Strand DNA Binding) chuӛi xoҳn kép DNA ÿѭӧc mӣ xoҳn ÿӇ tҥo ÿiӅu kiӋn thuұn lӧi cho DNA polymerase có thӇ thӵc hiӋn chép DNA dӵa chuӛi ÿѫn DNA mүu - Ðoҥn gen ÿѭӧc mӣ xoҳn có dҥng hình lөc giác (còn gӑi replicon), ÿó góc nhӑn ÿӕi ÿѭӧc gӑi chҥc nhân ÿôi DNA (DNA replication ford) có hình dҥng giӕng chӳ Y Ðây nѫi DNA polymerase gҳn vào ÿӇ tәng hӧp (nhân ÿôi) DNA - Vì chiӅu tәng hӧp luôn tӯ ÿҫu 5' ÿӃn ÿҫu 3' cҧ hai chuӛi ÿѫn ÿӅu làm khuôn mүu cho sӵ nhân ÿôi nên cѫ chӃ nhân ÿôi ӣ mӛi chuӛi ÿѫn ÿѭӧc thӵc hiӋn rҩt khác : + Mӝt chuӛi ÿѫn ÿѭӧc tәng hӧp mӝt cách liên tөc trӵc tiӃp theo hѭӟng vӟi chiӅu mӣ xoҳn cӫa replicon, chuӛi ÿѭӧc gӑi chu͟i nhanh (hay sӟm); + Mӝt chuӛi ÿѫn lҥi ÿѭӧc gӑi chu͟i ch̵m (muӝn) sӵ tәng hӧp diӉn không liên tөc cҫn phҧi qua trung gian ÿoҥn DNA ngҳn có chiӅu dài tӯ 100 - 200 nucleotides (ÿӕi vӟi tӃ bào Eukaryotes) gӑi ÿoҥn Okazaki Bҧn thân ÿoҥn Okazaki ÿѭӧc tҥo thành nhӡ vào ÿoҥn RNA ngҳn có khoҧng 10 nucleotides, ÿѭӧc tәng hӧp nhӡ men DNA primase Ðoҥn RNA có tác dөng nhѭ mӝt ÿoҥn "mӗi"(primer) giúp cho sӵ hình thành ÿoҥn Okazaki theo hѭӟng 5' -3' Ðoҥn RNA sӁ bӏ loҥi phҫn phía trѭӟc cӫa ÿoҥn Okazaki tiӃp nӕi vӟi ÿoҥn Okazaki trѭӟc Cӭ nhѭ vұy chuӛi muӝn chӍ trӣ thành mӝt chuӛi liên tөc ÿoҥn Okazaki ÿѭӧc kéo dài (theo hѭӟng 5' -3') nӕi tiӃp lҥi vӟi Pha G1 G2 (Gap) - G1: khoҧng thӡi gian sau pha M hoàn thành ÿҫu pha S G1 thӡi gian cҫn thiӃt ÿӇ cho tӃ bào chuҭn bӏ môi trѭӡng nӝi bào cho sӵ nhân ÿôi cӫa DNA diӉn mӝt cách dӉ dàng - G2: khoҧng thӡi gian sau pha S hoàn thành bҳt ÿҫu pha M G2 thӡi gian kiӇm tra lҥi sӵ an toàn nhҵm ÿӇ ÿҧm bҧo rҵng sӵ nhân ÿôi cӫa DNA hoàn thành xác trѭӟc tӃ bào bѭӟc vào giai ÿoҥn M - Ngoài có mӝt sӕ trѭӡng hӧp ngoҥi lӋ cҫn lѭu ý tӃ bào ÿã dӯng phân bào, hoһc tҥm thӡi hoһc vƭnh viӉn cho dù cѫ thӇ sӕng hoһc môi trѭӡng nuôi cҩy, ӣ giai ÿoҥn trѭӟc khӣi ÿҫu tәng hӧp DNA thѭӡng ÿѭӧc gӑi giai ÿoҥn G0 Giai ÿoҥn khác vӟi G1 giai ÿoҥn có thӇ nhanh chóng chuyӇn sang giai ÿoҥn tәng hӧp DNA KiӇm soát chu kǤ phân bào Trong chu kǤ phân bào, nhӳng tiӃn trình cӵc kǤ quan trӑng nhѭ giai ÿoҥn tәng hӧp DNA giai ÿoҥn phân chia tӃ bào ÿӅu ÿѭӧc giám sát mӝt cách chһt chӁ nhӡ mӝt hӋ thӕng kiӇm soát HӋ thӕng có thӇ làm cho tiӃn trình phân chia tӃ bào bӏ ÿӭng lҥi ӣ "trҥm kiӇm soát" (checkpoints) chuyên biӋt cӫa chu kǤ Có trҥm kiӇm soát mӝt chu kǤ phân bào: gҫn cuӕi G1 gҫn cuӕi G2 Ӣ nhӳng tӃ bào Eukaryotes bұc cao, chu kǤ phân bào thѭӡng bӏ dӯng lҥi ӣ pha G1 TӃ bào có nhӳng trҥm kiӇm soát nhѭ mӝt phҫn quan trӑng chu kǤ phân bào ÐiӇm kiӇm soát nhӳng cѫ chӃ làm dӯng lҥi tiӃn trình cӫa chu kǤ phân Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ bào nӃu nhѭ : (1) ӣ giai ÿoҥn rҩt quan trӑng ÿó nhѭ tәng hӧp DNA không ÿѭӧc hoàn tҩt mӝt cách xác hoһc (2) có bҩt kǤ ÿoҥn DNA nhiӉm sҳc thӇ bӏ tәn hҥi Cѫ chӃ kiӇm soát ÿѭӧc thӵc hiӋn thông qua nhҩt thành phҫn riêng biӋt: Thành phҫn theo dõi hoһc cҧm nhұn giúp phát hiӋn nhӳng bҩt thѭӡng Thành phҫn truyӅn tin giúp truyӅn dүn thông tin Thành phҫn tác ÿӝng có khҧ ӭc chӃ bӝ máy phân bào Ӣ nhӳng giai ÿoҥn chuyӇn tiӃp tӯ G1 sang S tӯ G2 sang M có sӵ tác ÿӝng cӫa mӝt phӭc hӧp protein kinase gӑi MPF (Mitose phase Promoting Factor tӭc yӃu tӕ hӛ trӧ cho sӵ phân bào, có chӭc nhѭ bӝ máy khӣi ÿӝng phân bào) Hoҥt tính cӫa phӭc hӧp protein kinase phө thuӝc vào hai tiӇu ÿѫn vӏ : Cyclins (gӗm có G1cyclin Mitotic- cyclin) Cdk (Cyclin depending kinase) Sӵ biӃn thiên nӗng ÿӝ cӫa tiӇu ÿѫn vӏ thay ÿәi tӯ giai ÿoҥn ÿӃn giai ÿoҥn khác mӝt chu kǤ phân bào Chҷng hҥn, trѭӟc bҳt ÿҫu pha S, ӣ giai ÿoҥn G1 G1- cyclin ÿѭӧc tҥo thành gia tăng vӅ sӕ lѭӧng, sau ÿó G1- cyclin sӁ kӃt hӧp vӟi Cdk có sҹn ÿӇ tҥo nhiӅu phӭc hӧp Cdk - G1-cyclin giúp cho pha S ÿѭӧc diӉn mӝt cách xác Khi pha S ÿã hoàn tҩt, G1- cyclin sӁ phân rã vұy phӭc hӧp Cdk - G1-cyclin không nӳa, tӃ bào ÿi vào pha G2 Ӣ pha mitotic cyclin ÿѭӧc hình thành gia tăng sӕ lѭӧng, tѭѫng tӵ nhѭ G1- cyclin, sau ÿó vào pha M mitotic cyclin sӁ kӃt hѫp vӟi Cdk ÿӇ tҥo phӭc hӧp Cdk - Mitotic cyclin gíup cho giai ÿoҥn phân chia thұt sӵ cӫa tӃ bào ÿѭӧc hoàn chӍnh Pha M (Mitosis) - Pha M gӗm có giai ÿoҥn: giai ÿoҥn phân chia nhân (mitosis) giai ÿoҥn phân chia bào tѭѫng (cytokinesis) Pha M pha kӃt thúc chu kǤ phân bào - Pha M có ÿһc ÿiӇm chính: sӵ kӃt tө NST, sӵ hình thành thoi phân bào sӵ xuҩt hiӋn cӫa vòng thҳt phân ÿôi tӃ bào (1) Sӵ kӃt tө NST: hiӋn tѭӧng cҫn thiӃt ÿӕi vӟi sӵ phân chia NST cho hai tӃ bào ӣ giai ÿoҥn gian kǤ sӧi NST ӣ trҥng thái tѭѫng ÿӕi duӛi thҷng giúp cho sӵ chép dӉ dàng ÐӇ phân chia NST, tӃ bào cҫn phҧi chuyӇn NST thành trҥng Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ thái ngҳn hѫn dày hѫn gӑi sӵ kӃt tө KӃt quҧ cӫa sӵ kӃt tө NST làm cho sӧi NST trӣ thành hình que tách rӡi rҥc Khҧo sát NST giai ÿoҥn phân bào dѭӟi KHV ÿiӋn tӱ cho thҩy NST ÿѭӧc cҩu tҥo gӗm thành phҫn riêng biӋt Mӛi thành phҫn có dҥng hình que gӑi sӧi nhiӉm sҳc Hai sӧi nhiӉm sҳc cӫa mӛi NST liên kӃt vӟi mӝt cách chҳc chҳn tҥi centromere Centromere nѫi chӭa nhӳng ÿoҥn DNA có tính lұp lҥi rҩt cao (highly repeated DNA sequences) có chӭc nhѭ nhӳng vӏ trí gҳn kӃt cӫa mӝt sӕ protein chuyên biӋt nhѭ Kinetochore Kinetochore nѫi siêu ӕng cӫa thoi phân bào gҳn vào ÿây cNJng nѫi tұp trung nhiӅu protein chuyӇn ÿӝng nhѭ Kinesin Dynein (2) Sӵ hình thành thoi phân bào: thoi phân bào ÿѭӧc hình thành tӯ siêu ӕng không bӅn protein kӃt hӧp vӟi siêu ӕng Thoi phân bào sҳp xӃp NSTÿã nhân ÿôi nҵm mһt phҷng chia ÿôi tӃ bào, mӛi NST (ÿã nhân ÿôi) sau ÿó tách thành sӧi ÿѫn di chuyӇn vӅ hai cӵc ÿӕi diӋn cӫa thoi phân bào Sӵ hình thành thoi phân bào phө thuӝc vào sӵ nhân ÿôi cӫa trung thӇ (trung thӇ cҩu trúc bào tѭѫng ÿѭӧc cҩu tҥo bӣi hai thành phҫn mӝt cһp trung tӱ chҩt nӅn quanh trung tӱ) Ðây trung tâm tә chӭc quan trӑng cӫa siêu ӕng Trѭӟc phân bào, tӃ bào Eukaryote phҧi tәng hӧp bҵng cách nhân ÿôi trung thӇ ÿӇ cung cҩp mӝt trung thӇ cho mӛi tӃ bào sau phân bào Quá trình nhân ÿôi cӫa trung thӇ ÿѭӧc bҳt ÿҫu tӯ pha G1 hoàn tҩt ӣ pha G2 vӟi ÿһt ÿiӇm nhѭ sau: lúc ÿҫu cһp trung tӱ ÿã nhân ÿôi chҩt nӅn quanh trung tӱ vүn giӳ nhѭ mӝt phӭc hӧp ÿѫn nҵm vӅ mӝt phía cӫa nhân Ӣ pha M sӟm (prophase) phӭc hӧp tách dҫn thành hai trung thӇ riêng (mӛi trung thӇ có mӝt cһp trung tӱ riêng) nhѭng vүn nӕi vӟi bҵng mӝt sӕ siêu ӕng Mӛi trung thӇ bây giӡ trӣ thành mӝt trung tâm tә chӭc cӫa siêu ӕng tӯ mӛi trung tӱ siêu ӕng mӟi ÿѭӧc hình thành Dҫn dҫn hai trung thӇ di chuyӇn vӅ hai phía ÿӕi xӭng qua nhân siêu ӕng nӕi hai trung thӇ ÿѭӧc kéo dài Quá trình ÿѭӧc chҩm dӭt ӣ kǤ ÿҫu muӝn thӃ thoi phân bào ÿã ÿѭӧc hình thành, mӛi trung thӇ trӣ thành mӝt cӵc cӫa thoi phân bào Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Có loҥi siêu ӕng khác thoi phân bào : siêu ͙ng hoa cúc (astral microtubules), siêu ͙ng tâm ÿ͡ng (kinetochore microtubules) siêu ͙ng c͹c (polar microtubules) * Siêu ӕng hoa cúc nhӳng siêu ӕng tӓa xung quanh trung thӇ Các siêu ӕng có lӁ có chӭc hә trӧ cho hình dҥng cӫa thoi phân bào tӃ bào xác ÿӏnh mһt phҷng cӫa tiӃn trình phân chia bào tѭѫng * Siêu ӕng tâm ÿӝng nhӳng siêu ӕng kéo dài tӯ trung thӇ ÿӃn tâm ÿӝng cӫa NST Các siêu ӕng ÿѭӧc quy ÿӏnh cho sӵ chuyӇn ÿӝng cӫa NST hѭӟng vӅ phía hai cӵc cӫa tӃ bào ӣ kǤ sau * Siêu ӕng cӵc nhӳng siêu ӕng kéo dài tӯ trung thӇ ÿi vѭӧt qua NST Các siêu ӕng tҥo nên cҩu trúc lѭӟi giúp trì sӵ toàn vҽn cӫa thoi phân bào Các siêu ӕng không kéo dài suӕt tӯ cӵc ÿӃn cӵc cӫa thoi phân bào mà mӛi mӝt siêu ӕng chӍ lӗng vào siêu ӕng tѭѫng ӭng xuҩt phát tӯ trung thӇ ÿӕi diӋn Giҧ thuyӃt vӅ hoҥt ÿӝng cӫa siêu ӕng cӫa thoi phân bào ӣ kǤ giӳa theo hai kiӇu : siêu ӕng tâm ÿӝng sӁ rút gҳn lҥi dҫn (do sӵ khӱ trùng cӫa tubulin) ÿó, kéo NST vӅ hai cӵc ÿó siêu ӕng cӵc lҥi ÿѭӧc kéo dài thêm (do sӵ trùng phân cӫa tubulin) làm cho khoҧng cách hai cӵc cӫa thoi phân bào lúc xa hѫn Nhӡ vұy NST vӯa ÿѭӧc kéo vӅ hai cӵc cӫa tӃ bào ÿӗng thӡi vӟi sӵ dӏch chuyӇn vӅ hai phía ngѭӧc chiӅu cӫa hai trung thӇ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ (3) BiӃn ÿәi cӫa màng nhân : ӣ kǤ giӳa, màng nhân bӏ tan ra, siêu ӕng cӫa thoi phân bào có thӇ gҳn kӃt vӟi NST (kép) ÐӃn cuӕi pha M màng nhân ÿѭӧc tái tҥo trӣ lҥi bao quanh NST ӣ mӛi cӵc Mӛi tӃ bào nhұn ÿѭӧc mӝt trung thӇ * Nhӳng biӃn ÿәi cӫa màng nhân chu kǤ phân bào: màng nhân có cҩu tҥo màng ÿôi gӗm màng màng Màng thѭӡng có mӝt sӕ ribosom bám bӅ mһt Vì vұy, màng nhân ÿѭӧc xem nhѭ mӝt phҫn ÿһc biӋt thuӝc lѭӟi nӝi bào hҥt Trong ÿó sát mһt cӫa màng có mӝt lӟp ÿѭӧc gӑi lamina nhân Lamina nhân mӝt mҥng lѭӟi siêu sӧi trung gian dày khoҧng 10 - 20 nm bӏ mҩt liên tөc tҥi lӛ nhân Lamina nhân ÿѭӧc cҩu tҥo tӯ nhӳng ÿѫn phân lamin nhân Ӣ kǤ ÿҫu cӫa pha M, màng nhân tiêu biӃn phҧn ӭng phosphoryl hóa (phҧn ӭng gҳn phospho) lamin nhân, ÿó gây hiӋn tѭӧng khӱ trùng (depolymeration) làm cho màng nhân bӏ vӥ thành nhiӅu mҧnh vөn Nhӡ vұy NST mӟi tiӃp xúc gҳn ÿѭӧc vӟi thoi phân bào ÐӃn kǤ cuӕi cӫa pha M, lamina nhân ÿѭӧc phөc hӗi phҧn ӭng khӱ phospho lamin nhân Do vұy lamin trùng phân (polymeration) ÿӇ tái tҥo lҥi Lamina gҳn kӃt vӟi mҧnh vөn cӫa màng nhân ÿӇ tái tҥo lҥi màng nhân (4) Vòng thҳt phân bào: siêu sͫi actin sͫi myosin tҥo nên vòng thҳt nhҵm phân ÿôi bào tѭѫng cӫa tӃ bào ban ÿҫu Vòng thҳt ÿѭӧc hình thành sát mһt màng tӃ bào nҵm mӝt mһt phҷng thҷng góc vӟi mһt phҷng cӫa thoi phân bào Các sӧi kéo màng tӃ bào vào giӳa siӃt lҥi nhѭ mӝt vòng thҳt cho kӃt thúc tiӃn trình cytokinesis hai tӃ bào vӯa ÿѭӧc sinh không chӍ có bӝ gen giӕng vӅ mһt di truyӅn mà còn? có ÿҫy ÿӫ thành phҫn bào tѭѫng có kích thѭӟc bҵng Cѫ chӃ cӫa hoҥt ÿӝng cӫa siêu sӧi actin sӧi myosin tiӃn trình cytokinesis phө thuӝc vào mӭc ÿӝ thay ÿәi Ca++ bào tѭѫng tѭѫng tӵ nhѭ co cѫ Pha M ÿѭӧc chia thành kǤ, ÿó kǤ ÿҫu tѭѫng ӭng vӟi sӵ phân chia nhân kǤ thӭ tѭѫng ӭng vӟi giai ÿoҥn phân chia bào tѭѫng (cytokinesis) III MEIOSIS Là tiӃn trình qua ÿó giúp làm giҧm mӝt nӳa sӕ lѭӧng NST tӃ bào ÿһc biӋt, gӑi giao tӱ TiӃn trình bҧo ÿҧm cho sӵ tҥo giao tӱ ÿӵc giao tӱ có bӝ NST ÿѫn bӝi, sӵ thө tinh, kӃt hӧp giӳa giao tӱ ÿӵc giao tӱ lҥi ÿҧm Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ bҧo cho sӵ khôi phөc lҥi bӝ NST lѭӥng bӝi ÿһc trѭng cho loài hӧp tӱ mӟi hình thành TiӃn trình hình thành noãn tinh trùng ÿѭӧc khӓi ÿҫu tѭѫng tӵ bҵng sӵ phân bào giҧm phân Trong tiӃn trình có hai lҫn phân bào tiӃp theo sau mӝt lҫn nhân ÿôi DNA ÿӇ sau ÿó tҥo bӕn tӃ bào ÿѫn bӝi xuҩt phát tӯ mӝt tӃ bào lѭӥng bӝi Ðӕi vӟi phân bào giҧm phân, phҫn lӟn thӡi gian (chiӃm > 90% toàn bӝ thӡi gian cӫa trình phân bào) ӣ kǤ ÿҫu (prophase) cӫa lҫn giҧm phân I Mӛi nhiӉm sҳc thӇ (chromosome) giai ÿoҥn gӗm hai nhiӉm sҳc thӇ ÿѫn (chromatid) dính chһc vào hiӋn tѭӧng bҳt chéo (chromosomal crossover) xãy kǤ ÿҫu I kéo dài lúc nhiӉm sҳc thӇ cһp ÿӗng dҥng xӃp mһt phҷng thoi phân bào cӫa lҫn giҧm phân I, thӃ ÿã có sӵ giao thoa giӳa nhiӉm sҳc thӇ ÿѫn (chromatid) tình trҥng ÿѭӧc giӳ nguyên cho ÿӃn kǤ sau I (anaphase I) Trong lҫn phân bào I, mӛi nhiӉm sҳc thӇ cӫa cһp ÿӗng dҥng (lúc vүn gӗm hai nhiӉm sҳc thӇ ÿѫn dính vào nhau) ÿѭӧc chia ÿӅu cho hai tӃ bào vӯa mӟi hình thành Ӣ lҫn phân bào thӭ 2, sӵ tӵ nhân ÿôi cӫa DNA, nhiӉm sҳc thӇ ÿѫn sӁ ÿѭӧc tách rӡi ÿѭӧc chia ÿӅu cho mӛi tӃ bào mӟi hình thành, thӃ có chӭa bӝ nhiӉm sҳc thӇ ÿѫn bӝi Câu hӓi lѭӧng giá: Quá trình tӵ nhân ÿôi cӫa DNA ӣ ngѭӡi xҧy theo kiӇu: Mӝt chiӅu - mӝt replicon Mӝt chiӅu - ÿa replicon Hai chiӅu - mӝt replecon Hai chiӅu - ÿa replicon Tҩt cҧ ÿӅu sai Ðoҥn Okazaki có ÿһc ÿiӇm sau ÿây, TRӮ MӜT: Là mӝt ÿoҥn DNA ÿѫn xuҩt hiӋn ӣ pha M Là mӝt ÿoҥn DNA ÿѫn xuҩt hiӋn phía chuӛi muӝn Ðѭӧc tәng hӧp tӯ ÿoҥn RNA khoҧng 10 - 15 nucleotides Có thӇ có nhiӅu ÿoҥn Okazaki hiӋn diӋn chuӛi muӝn ChiӅu tәng hӧp ÿoҥn Okazaki 5' - 3' Sӵ tӵ nhân ÿôi cӫa DNA có ÿһc ÿiӇm sau, TRӮ MӜT: Có sӵ tác ÿӝng cӫa DNAhelicases Có sӵ tác ÿӝng cӫa SSB (Single - Strand DNA Binding) ChӍ có mӝt chuӛi ÿѫn DNA làm khuôn mүu Có sӵ tác ÿӝng cӫa DNA polymerase ChiӅu nhân ÿôi bҳt buӝc phҧi 5' - 3' Các replicon ÿoҥn DNA ÿang nhân ÿôi có ÿһc ÿiӇm sau, TRӮ MӜT: Các replicon xuҩt hiӋn thành tӯng nhóm khoҧng 20 - 80 replicons Vұn tӕc dӏch chuyӇn cӫa replicon không ÿәi Trên replicon có chҥc nhân ÿôi Trên replicon có chuӛi sӟm Trên replicon có chuӛi chұm ngѭӧc chiӅu Thoi phân bào có thành phҫn chӫ yӃu là: Siêu ӕng Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Siêu sӧi Actin Siêu sӧi Keratin Sӧi Myosin Lamina NӃu thoi phân bào bӏ phá hӫy ӣ kǤ giӳa sӁ tҥo ra: Mӝt tӃ bào ÿa bӝi NST Mӝt tӃ bào ÿa nhân Mӝt tӃ bào có bӝ NST 2n khәng lӗ Hai tӃ bào có kích thѭӟc không ÿӅu Hai tӃ bào có kích thѭӟc không bҵng Các thành phҫn sau có vai trò quan trӑng phân bào, TRӮ MӜT: Siêu ӕng tâm ÿӝng Siêu sӧi Actin Siêu sӧi cӵc ThӇ ÿáy Lamina nhân Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ [...]... Cytokinesis ͧ pha M ÐҤI CѬѪNG Mӝt trong nhӳng ÿһc tính giúp phân biӋt các loҥi tӃ bào khác nhau trong mӝt cѫ thӇ ÿa bào là khҧ năng phát triӇn và phân chia cӫa các tӃ bào này Có thӇ phân biӋt 3 nhóm tӃ bào lӟn: Nhóm 1 : các tӃ bào biӋt hóa cao và mҩt khҧ năng phân bào, chҷng hҥn nhѭ tӃ bào thҫn kinh, tӃ bào cѫ, hӗng cҫu Mӝt khi các tӃ bào này ÿã ÿѭӧc biӋt hóa xong sӁ tӗn tҥi ӣ tình trҥng này cho ÿӃn khi chúng... : các tӃ bào trong trѭӡng hӧp bình thѭӡng thì không phân bào nhѭng khi có mӝt kích thích ÿúng mӭc nào ÿó thì có thӇ dүn ÿӃn sӵ tәng hӧp DNA lành tính và sau ÿó là phân bào Chҷng hҥn nhѭ tӃ bào gan có thӇ tăng phân bào sau phүu thuұt cҳt bӓ mӝt phҫn gan, hoһc tӃ bào limphô có thӇ tăng phân bào do sӵ kích hoҥt cӫa mӝt kháng nguyên chuyên biӋt nào ÿó Nhóm 3 : các tӃ bào có ÿӝ hoҥt tính phân bào rҩt cao... ÿa sӕ các tӃ bào cNJng tiӃn hành viӋc phân chia khӕi lѭӧng tӃ bào và các bào quan ÿã ÿѭӧc tәng hӧp trѭӟc ÿó 3 Chu kǤ phân bào cӫa tӃ bào thay ÿәi không chӍ giӳa các loài khác nhau mà còn giӳa các tӃ bào khác nhau trong cùng mӝt cá thӇ Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa các BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Ví dө: ruӗi giҩm có chu kǤ phân bào khoҧng 8 phút trong khi tӃ bào gan cӫa ÿӝng... thѭӡng Các tӃ bào này phҧi ÿѭӧc tҥo ra mӝt cách liên tөc nhӡ vào sӵ phân bào Trong nhóm này bao gӗm tӃ bào tҥo giao tӱ, các tӃ bào máu gӕc, tӃ bào biӇu mô lӧp bӅ mһt cѫ thӇ (biӇu mô da) hoһc lót mһt trong các khoang (tiêu hóa, hô hҩp, ) 1 Phân bào là mӝt tiӃn trình nhӡ ÿó các tӃ bào eukaryotes thӵc hiӋn mӝt viӋc rҩt quan trӑng là chia ÿôi sӕ gen ÿã ÿѭӧc nhân ÿôi trѭӟc ÿó sao cho cһp tӃ bào ÿѭӧc tҥo... chu kǤ phân bào cӫa các tӃ bào phôi ӣ giai ÿoҥn sӟm sau thө tinh Tuy nhiên do chu kǤ phân bào diӉn ra rҩt nhanh nên tӃ bào phôi chӍ có thӇ nhân ÿôi DNA nhѭng không có thӡi gian cho sӵ phát triӇn và tăng trѭӣng kích thѭӟc Vì vұy, tӯ mӝt hӧp tӱ (mӝt tӃ bào) ban ÿҫu sau thө tinh, qua nhiӅu chu kǤ phân bào liên tiӃp ÿã tҥo ra nhiӅu tӃ bào phôi có cùng mӝt bӝ gen nhѭng kích thѭӟc nhӓ hѫn tӃ bào ban ÿҫu... thoi phân bào Sӵ hình thành thoi phân bào phө thuӝc vào sӵ nhân ÿôi cӫa trung thӇ (trung thӇ là cҩu trúc trong bào tѭѫng ÿѭӧc cҩu tҥo bӣi hai thành phҫn là mӝt cһp trung tӱ và chҩt nӅn quanh trung tӱ) Ðây chính là trung tâm tә chӭc quan trӑng cӫa các siêu ӕng Trѭӟc khi phân bào, các tӃ bào Eukaryote phҧi tәng hӧp bҵng cách nhân ÿôi trung thӇ ÿӇ cung cҩp mӝt trung thӇ cho mӛi tӃ bào sau phân bào Quá trình... ngѭӧc chiӅu nhau 5 Thoi phân bào có thành phҫn chӫ yӃu là: Siêu ӕng Ebook created by CLB195 Bài gi̫ng cͯa các BS : Nguy͍n Qu͙c DNJng _ Tr̯n Công To̩i_Lê Qu͙c S͵ Siêu sӧi Actin Siêu sӧi Keratin Sӧi Myosin Lamina 6 NӃu thoi phân bào bӏ phá hӫy ӣ kǤ giӳa sӁ tҥo ra: Mӝt tӃ bào ÿa bӝi NST Mӝt tӃ bào ÿa nhân Mӝt tӃ bào có bӝ NST 2n khәng lӗ Hai tӃ bào con có kích thѭӟc không ÿӅu Hai tӃ bào con có kích thѭӟc không... phân bào Trong chu kǤ phân bào, nhӳng tiӃn trình cӵc kǤ quan trӑng nhѭ giai ÿoҥn tәng hӧp DNA và giai ÿoҥn phân chia tӃ bào ÿӅu ÿѭӧc giám sát mӝt cách chһt chӁ nhӡ mӝt hӋ thӕng kiӇm soát HӋ thӕng này có thӇ làm cho tiӃn trình phân chia tӃ bào bӏ ÿӭng lҥi ӣ 1 "trҥm kiӇm soát" (checkpoints) chuyên biӋt cӫa chu kǤ Có 2 trҥm kiӇm soát chính trong mӝt chu kǤ phân bào: gҫn cuӕi G1 và gҫn cuӕi G2 Ӣ nhӳng tӃ bào. .. chính là pha kӃt thúc 1 chu kǤ phân bào - Pha M có 3 ÿһc ÿiӇm chính: sӵ kӃt tө NST, sӵ hình thành thoi phân bào và sӵ xuҩt hiӋn cӫa vòng thҳt phân ÿôi tӃ bào (1) Sӵ kӃt tө NST: là hiӋn tѭӧng cҫn thiӃt ÿӕi vӟi sӵ phân chia NST cho hai tӃ bào con do ӣ giai ÿoҥn gian kǤ các sӧi NST ӣ trҥng thái tѭѫng ÿӕi duӛi thҷng giúp cho sӵ sao chép dӉ dàng ÐӇ phân chia NST, tӃ bào cҫn phҧi chuyӇn các NST thành trҥng... phân bào, vì vұy mӝt trong sӕ nhӳng hóa chҩt nêu trên ÿѭӧc dùng trong phòng nuôi cҩy tӃ bào, mӝt sӕ khác ÿѭӧc dùng trong ÿiӅu trӏ mӝt sӕ bӋnh ung thѭ - Có mӝt sӕ loҥi protein kӃt hӧp vӟi siêu ӕng không bӅn nhѭ ATPase Sӵ kӃt hӧp này có khҧ năng tҥo ra sӵ chuyӇn dӏch cӫa mӝt sӕ bào quan trong bào tѭѫng cӫa tӃ bào Chҷng hҥn, kinesin là mӝt loҥi ATPase, khi gҳn vào siêu ӕng sӁ làm dӏch chuyӇn mӝt sӕ bào