So sánh cấu trúc gen của Prokaryote và Eukaryote

Prokaryote là sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền nhân hoặc là sinh vật nhân nguyên thủy là nhóm sinh vật mà tế bào không có màng nhânEukaryote là sinh vật nhân thực, còn gọi là sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân điển hình hoặc sinh vật có nhân chính thức là một sinh vật gồm các tế bào phức tạp, trong đó vật liệu di truyền được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Viện CNSH – CNTP

Thực phẩm biến đổi gen

So sánh cấu trúc gen của Prokaryote và Eukaryote

SVTH

Trần Thị Linh 20132319 Nguyễn Thu Huyền 20131829 Đặng Thị Khánh Linh 20132253 Lại Thị Thanh Hải 20131229 Nguyễn Quế Hoa 20131512 Nguyễn Thị Thu Thanh 20134791

I Khái niệm về Prokaryote và Eukaryote

II Khái niệm về gen

III Vị trí của bộ gen ở Prokaryote và Eukaryote

Eukaryote??

Cấu trúc gen???

Giống nhau?Khác nhau??

Prokaryote

(Sinh vật nhân sơ)

Eukaryote

(Sinh vật nhân thực)

I Khái niệm về Prokaryote và Eukaryote

 Prokaryote là sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền nhân hoặc là sinh vật nhân

nguyên thủy là nhóm sinh vật mà tế bào không có màng nhân

 Eukaryote là sinh vật nhân thực, còn gọi là sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân

điển hình hoặc sinh vật có nhân chính thức là một sinh vật gồm các tế bào phức tạp, trong đó vật liệu di truyền được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc

II Khái niệm về gen

Gen là một đoạn phân tử DNA, RNA mang thông tin di truyền xác định cấu trúc của một chuỗi polypeptide hoặc một phân

tử RNA nhất định

Ví dụ về gen

 Gen hemôglôbin anpha (Hb α) là gen mã hóa chuỗi pôlipeptit α góp phần tạo nên phân tử

phân tử Hb trong tế bào hồng cầu;

 Gen tRNA mã hóa phân tử tRNA

Phân loại gen

- Trong cơ thể sinh vật có nhiều loại gen khác nhau: gen điều hòa, gen gây chết, gen nhảy, gen cấu trúc, gen ức chế

Có 2 cách phân loại chính:

 Dựa vào sản phẩm gen

 Dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen

Phân loại gen

Dựa vào sản phẩm gen

Gen cấu trúc : là gen mang thông tin mã hoá cho các sản phẩm tạo

nên thành phần cấu trúc hay chức năng của tế bào.

Gen điều hoà : là những gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của

các gen khác.

Dựa vào cấu trúc

vùng mã hóa của gen

Gen phân mảnh: có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn mã

hóa axit amin (exon) và các đoạn không mã hóa axit amin (intron) xen kẽ nhau

Gen không phân mảnh: có vùng mã hóa mã hóa liên tục axit amin

Bộ gen của sinh vật prokaryote

gồm DNA trần, dạng vòng, dạng sợi hoặc vừa vòng vừa sợi

Gồm có gen trong nhân (nằm trong tế bào chất)và gen ngoài nhân (nằm trong plasmid)

Prokaryote

Bộ gen của sinh vật eukaryote:

99% DNA nằm trong nhân tế bào, còn lại nằm trong ty thể và lạp thể

DNA + protein Histon tạo thành nhiễm sắc thể

Eukaryote

III Vị trí của bộ gen ở P rokaryote và Eukaryote

IV So sánh cấu trúc gen của Prokaryote và Eukaryote

Giống nhau:

- Đều mang thông tin di truyền

- Cấu trúc cơ bản đều gồm 3 vùng:

1. Vùng điều khiển

2. Vùng mang mã di truyền

3. Vùng kết thúc

VÙNG ĐIỀU KHIỂN

a Giống nhau: thường gồm

• Promoter: là trình tự nucleotit đặc hiệu, là vị trí bám của các enzym phiên mã RNA polymerase.

• Operator : là vị trí bám của các protein điều hòa phiên mã.

• Trình tự điều hòa

b Khác nhau:

. Prokaryote: có một loại Promoter, cấu trúc tương đối giống nhau.

Tâm của promoter nằm ở khoảng nucleotid -35 đến -10

 Eukaryote: Có 3 loại promoter khác nhau:

1 Promoter nhóm I:

- Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase I

- Đây là promoter của các gen hoạt hóa cho sự phiên mã rRNA 18S, 28S và 5,8S

- Có 2 trình tự đặc trưng là: tâm promoter nằm ở vị trí -40 đến +20

trình tự kiểm tra trên UCE nằm ở vị trí -156 đến -107

2 Promoter nhóm II

- Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase II, bao gồm promoter của các gen hoạt hóa cho sự phiên mã mRNA và một số small RNA, U1,U2, U3…

- Cấu trúc bao gồm 4 phần: tâm promoter, trình tự UP, trình tự khởi đầu Inr, trình tự DE

- Tâm promoter gồm các trình tự TATA box ở vị trí nucleotid -25

3 Promoter nhóm III

- Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase III,

- Là promoter của các gen hoạt hóa cho sự phiên mã các tRNA, rRNA 5S và một số ít small RNA

- Promoter nhóm 3 có hai trình tự đặc trưng là Box A và Box C

- Trình tự đặc trưng của các promoter nhóm III đang tiếp tục đc nghiên cứu

• Gồm nhiều cistron và các gen đơn tại thành Operon

• Toàn bộ vùng ORF đều mang TTDT

• Gồm các gen cấu trúc riêng

• Mỗi gen cấu trúc mã hóa một chuỗi polypeptide

VÙNG MANG THÔNG TIN DI TRUYỀN

-

Gen cấu trúc gồm:

- Đoạn mang TTDT exon

- Đoạn không mang TTDT : intron, intergenic ( đoạn lặp,

gen giả,…)

=> chủ yếu là intron xen kẽ exon tạo thành gen phân đoạn hay gen khảm

Cistron: sắp xếp thành nhóm, có chung vùng điều khiển

Operon khác nhau có số lượng cistron khác nhau

Operon Lac ở E.Coli

-

- Các cistron trong Operon có cùng 1 vùng điều khiển.

=> Khởi động phiên mã tạo một mRNA chung cho tất cả

VÙNG KẾT THÚC

Cấu trúc vùng 3’

- Trình tự cho phép RNA polymerase nhận biết dấu hiệu kết thúc phiên mã

(tín hiệu stop)

- Trình tự kết thúc một gen để phân biệt gen này với gen khác.

- Có thể chi phối sự tồn tại của gen, nhiễm sắc thể, sự lão hóa của tế bào.

- Ở eukaryote: có trình tự đặc biệt để gắn đuôi polyA.

- Dù chưa được nghiên cứu đầy đủ nhưng có vai trò rất quan trọng, là cấu trúc không thể thiếu được của gen.

Prokaryote Eukaryote

Đều mang thông tin di truyền.

Gồm 3 vùng: điều khiển, mang mã di truyền và kết thúc

Vùng điều khiển

Promoter: là trình tự nucleotit đặc hiệu, là vị trí bám của các enzym phiên mã RNA polymerase.

Operator : là vị trí bám của các protein điều hòa phiên mã.

Trình tự điều hòa

Có 3 loại promoter khác nhau ứng với 3 loại RNA polymerase Có một loại Promoter, cấu trúc tương đối giống nhau

Vùng mang thông

tin di truyền

• Cấu trúc OPERON điển hình

• Toàn bộ vùng ORF mang thông tin di truyền

• Các cistron có chung vùng điều khiển, khi phiên mã tạo polycistron

Tín hiệu kết thúc, trình tự gen phân biệt gen này với gen khác.

Chưa được tìm hiểu đầy đủ

Có trình tự đặc biệt có thể gắn được đuôi PolyA

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Cơ sở di truyền phân tử và kỹ thuật gen, PGS.TS Khuất Hữu Thanh

2. Kỹ thuật gen nguyên lý và ứng dụng , PGS.TS Khuất Hữu Thanh

3. Giáo trình di truyền học sinh vật nhân sơ và vi rút , TS Nguyễn Thị Hồng Vân, TS Bùi Thị

Việt Hà