tiểu luận: ADN ở eukarypte

Trong phân tử ADN các nucleotide được sắp xếp theo một trình tự đặc biệt: các phân tử đường nối với nhau bởi các nhóm phosphat liên kết giữa C3 của đường này và với C5 của đường kế tiếp

Trang 1

ADN Ở SINH VẬT NHÂN THỰC

Trang 3

ADN TRONG NHÂN

I CẤU TRÚC ADN

1 CẤU TRÚC HÓA HỌC

Phân tử ADN gồm những đơn vị gọi là nucleotid (vài trăm triệu nucleotide)

Sơ đồ cấu trúc 1 nucleotide

Trang 5

Trong phân tử ADN các nucleotide

được sắp xếp theo một trình tự đặc

biệt: các phân tử đường nối với nhau

bởi các nhóm phosphat liên kết giữa

C3 của đường này và với C5 của

đường kế tiếp thành chuỗi, các base N

được sắp xếp phía ngoài chuỗi

Trong phân tử ADN các nucleotide

được sắp xếp theo một trình tự đặc

biệt: các phân tử đường nối với nhau

bởi các nhóm phosphat liên kết giữa

C3 của đường này và với C5 của

đường kế tiếp thành chuỗi, các base N

được sắp xếp phía ngoài chuỗi

1 CẤU TRÚC HÓA HỌC

Trang 6

2 Cấu trúc không gian của ADN

Mô hình của Watson & Crick

1953 Jeames D Watson và Francis H.C.Crick đưa ra cấu trúc DNA xoắn kép

Mô hình của Watson & Crick

1953 Jeames D Watson và Francis H.C.Crick đưa ra cấu trúc DNA xoắn kép

DNA mang hai mạch polynucleotide cuốn quanh nhau tạo thành xoắn kép Hai khung phosphate – đường nằm bên ngoài xoắn kép, các bazo hướng vào bên trong Các bazo trong mỗi mạch xếp chồng lên nhau theo những mặt phẳng song song Hai mạch có chiều đối song song, tức có chiều 5’ -3’ ngược nhau

Trang 7

2 sợi đơn của phân tử ADN được nối với nhau bằng liên kết hydro giữa các base: liên kết giữa cytosin, và guanin bằng 3 liên kết hidro hoặc timin liên kết với adenin bằng 3 liên kết hidro Do vậy, trình tự của các base trên sợi này xác định trình tự bổ sung trên sợi còn lại

2 Cấu trúc không gian của ADN

Trang 8

II QUÁ TRÌNH TÁI BẢN ADN

Quá trình nhân đôi có thể diến ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào

Trang 9

Sự tái bản ở Eukaryote khá gần với hệ thống tái bản ở Prokaryote Khác biệt chủ yếu là ở các loại ADN polymerase tham gia vào quá trình

Có nhiều đơn vị tái bản trong một tế bào, điển hình như ở động vật có vú là 50.000 – 100.000 đơn vị tái bản

Ở Eukaryote, có khoảng 20 – 50 đơn vị tái bản khởi đầu cùng lúc tại mỗi thời điểm, xuyên suốt pha SPhần tái bản sớm nhất chủ yếu bao gồm nguyên nhiễm sắc chất (euchromatin Trong khi đó, dị nhiễm sắc chất (heterochromatin) được hoạt hóa muộn hơn và phần ADN của tâm động (centromere) và đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere) được tái bản sau cùng

Sự tái bản ở Eukaryote khá gần với hệ thống tái bản ở Prokaryote Khác biệt chủ yếu là ở các loại ADN polymerase tham gia vào quá trình

Có nhiều đơn vị tái bản trong một tế bào, điển hình như ở động vật có vú là 50.000 – 100.000 đơn vị tái bản

Ở Eukaryote, có khoảng 20 – 50 đơn vị tái bản khởi đầu cùng lúc tại mỗi thời điểm, xuyên suốt pha SPhần tái bản sớm nhất chủ yếu bao gồm nguyên nhiễm sắc chất (euchromatin Trong khi đó, dị nhiễm sắc chất (heterochromatin) được hoạt hóa muộn hơn và phần ADN của tâm động (centromere) và đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere) được tái bản sau cùng

Trang 10

Các đơn vị tái bản của eukaryote chỉ khởi đầu một lần trong mỗi chu trình tế bào

Trang 11

Hệ thống các DNA polymerase ở eukaryote:

Trang 12

Tái bản ở đoạn cuối nhiễm sắc thể (telomere replication):

Trang 13

ADN TRONG TẾ BÀO CHẤT

mtDNA chứa trong những túi nhiễm sắc thể trong nhân của ti thể mtDNA của ti thể chứa 37 gen, tất

cả mtDNA đóng vai trò thiết yếu trong chức năng của ty thể mtDNA của ti thể có 13 gen tham gia vào tạo enzym có vai trò quan trọng trong chuỗi chuyển điện tử phosphoryl hóa

mtDNA chứa trong những túi nhiễm sắc thể trong nhân của ti thể mtDNA của ti thể chứa 37 gen, tất

cả mtDNA đóng vai trò thiết yếu trong chức năng của ty thể mtDNA của ti thể có 13 gen tham gia vào tạo enzym có vai trò quan trọng trong chuỗi chuyển điện tử phosphoryl hóa

Trang 14

Kích thước mt DNA khác nhau tuỳ loài

- Nấm men S cerevisiae có mt DNA kích thước khoảng 84 kb

- Ở người, chuột và một số động vật hữu nhũ kích thước mt DNA khoảng 16.5 kb

- Ở thực vật kích thước bộ gen ti thể thường rất lớn (ở ngô khoảng 570 kb)

DNA ti thể động vật có vùng không mang mã di truyền là vùng điều khiển (Displacement loop hay loop), trên đó chứa các promoter của quá trình sao chép và phiên mã DNA ti thể DNA ti thể có cấu trúc xoắn kép và do sự phân bố bất đối xứng của các nucleotide (G + C) trong DNA cho phép phân biệt một sợi

D-"nặng" (sợi H) và một sợi "nhẹ" (sợi L)

Sợi nặng :Giàu guanines, 28 genSợi nhẹ: Giàu cytosines, 9 gen

Kích thước mt DNA khác nhau tuỳ loài

- Nấm men S cerevisiae có mt DNA kích thước khoảng 84 kb

- Ở người, chuột và một số động vật hữu nhũ kích thước mt DNA khoảng 16.5 kb

- Ở thực vật kích thước bộ gen ti thể thường rất lớn (ở ngô khoảng 570 kb)

DNA ti thể động vật có vùng không mang mã di truyền là vùng điều khiển (Displacement loop hay loop), trên đó chứa các promoter của quá trình sao chép và phiên mã DNA ti thể DNA ti thể có cấu trúc xoắn kép và do sự phân bố bất đối xứng của các nucleotide (G + C) trong DNA cho phép phân biệt một sợi

D-"nặng" (sợi H) và một sợi "nhẹ" (sợi L)

Sợi nặng :Giàu guanines, 28 genSợi nhẹ: Giàu cytosines, 9 gen

ADN TY THỂ (mtDNA)

Trang 16

Bộ gen ti thể của tế bào động vật gồm các exon, bộ gen ti thể cuả tế bào thực vật và nấm men gồm các exon và intron xen kẽ

Bộ gen ti thể ở động vật có vú có cấu trúc tương đối giống nhau, mỗi mtDNA gồm 37

gen, trong đó có 13 gen mã hoá protein, 22 gen mã hoá tRNA và 2 gen mã hoá rRNA

Các gen ti thể của tế bào động vật có vú phân bố tương đối không đồng đều, còn các gen ti thể nấm men tập trung một cụm 16 gen còn 10 gen phân tán khắp toàn bộ gen ti thể.

Bộ gen ti thể của tế bào động vật gồm các exon, bộ gen ti thể cuả tế bào thực vật và nấm men gồm các exon và intron xen kẽ

Bộ gen ti thể ở động vật có vú có cấu trúc tương đối giống nhau, mỗi mtDNA gồm 37

gen, trong đó có 13 gen mã hoá protein, 22 gen mã hoá tRNA và 2 gen mã hoá rRNA

Các gen ti thể của tế bào động vật có vú phân bố tương đối không đồng đều, còn các gen ti thể nấm men tập trung một cụm 16 gen còn 10 gen phân tán khắp toàn bộ gen ti thể.

ADN TY THỂ (mtDNA)

Trang 17

Sự sao chép DNA ti thể (mtDNA)

Sao chép DNA ti thể độc lập với sao chép DNA nhân tế bào trong chu kì tế bào

DNA ti thể tự tái bản theo nguyên tắc bán bảo tồn nhờ hệ enzim DNA polymerase γ hoạt động theo chiều 5’ – 3’ có trong chất nền của ti thể và xảy ra ở kì trung gian của chu kì phân chia tế bào

DNA Polymerase γ ti thể (POL) là một phức hợp 3 thành phần gồm một tiểu đơn vị xúc tác khoảng

125 – 140 kDa (POLGA) và hai tiểu đơn vị hoạt động khoảng 35 – 54 kDa(POLGB) POL cùng với DNA helicase hình thành bộ máy hoạt động sao chép để tổng hợp phân tử DNA sợi đơn (ssDNA) khoảng 2 kb Nếu ssDNA của ti thể kết hợp protein (mtSSB) tạo DNA khoảng 16,8kb tạo DNA ti thể của động vật

DNA Polymerase γ ti thể (POL) là một phức hợp 3 thành phần gồm một tiểu đơn vị xúc tác khoảng

125 – 140 kDa (POLGA) và hai tiểu đơn vị hoạt động khoảng 35 – 54 kDa(POLGB) POL cùng với DNA helicase hình thành bộ máy hoạt động sao chép để tổng hợp phân tử DNA sợi đơn (ssDNA) khoảng 2 kb Nếu ssDNA của ti thể kết hợp protein (mtSSB) tạo DNA khoảng 16,8kb tạo DNA ti thể của động vật

Trang 18

Cơ chế của quá trình sao chép DNA ti thể:

Mô hình tổng hợp sợi không đối xứng (The strand-asymmetric model) của Clayton năm 1982

OH

OL

α β

Trang 19

Mô hình tổng hợp sợi đối xứng (The strand-symmetric model) của Holt năm 2000

DNA ti thể sao chép đối xứng với việc tổng hợp mạch tới và mạch chậm phát triển theo 2 hướng từ nhiều vị trí sao chép ở 2 bên của những vùng gen cyt b, NAD5, NAD6 Khi quá trình sao chép đến OH, chĩa 3 sao chép ngừng lại và sao chép được giới hạn theo một hướng duy nhất

Trang 21

Thank You!

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	1,81 MB
File đính kèm	ADN ở eukarypte.rar (2 MB)