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 Prokaryote Eukaryote GVHD SVTH PGS.TS Khuất Hữu Thanh 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 Nội dung I Khái niệm Prokaryote Eukaryote II Khái niệm gen III Vị trí gen Prokaryote Eukaryote Vùng điều khiển IV So sánh cấu trúc Vùng mang thông tin di truyền Vùng kết thúc Giống nhau? Khác nhau?? Prokaryote? Eukaryote?? Cấu trúc gen??? Prokaryote (Sinh vật nhân sơ) Eukaryote (Sinh vật nhân thực) I Khái niệm Prokaryote Eukaryote Prokaryote sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền nhân sinh vật nhân Eukaryote sinh vật nhân thực, gọi sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân nguyên thủy nhóm sinh vật mà tế bào khơng có màng nhân điển hình sinh vật có nhân thức sinh vật gồm tế bào phức tạp, vật liệu di truyền đặt nhân có màng bao bọc II Khái niệm gen Gen đoạn phân tử DNA, RNA mang thông tin di truyền xác định cấu trúc chuỗi polypeptide phân tử RNA định Ví dụ gen Gen hemôglôbin anpha (Hb α) gen mã hóa chuỗi pơlipeptit α góp phần tạo nên phân tử phân tử Hb tế bào hồng cầu; Gen tRNA mã hóa phân tử tRNA Phân loại gen - Trong thể sinh vật có nhiều loại gen khác nhau: gen điều hòa, gen gây chết, gen nhảy, gen cấu trúc, gen ức chế Có cách phân loại chính: Dựa vào sản phẩm gen Dựa vào cấu trúc vùng mã hóa gen Phân loại gen Gen cấu trúc : gen mang thơng tin mã hố cho sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức tế bào Dựa vào sản phẩm gen Gen điều hoà : gen tạo sản phẩm kiểm soát hoạt động gen khác Gen phân mảnh: có vùng mã hóa khơng liên tục, gồm đoạn mã hóa axit amin (exon) đoạn khơng mã hóa axit amin (intron) Dựa vào cấu trúc xen kẽ vùng mã hóa gen Gen khơng phân mảnh: có vùng mã hóa mã hóa liên tục axit amin III Vị trí gen Prokaryote Eukaryote Prokaryote Eukaryote Bộ gen sinh vật prokaryote gồm DNA trần, dạng vòng, dạng sợi vừa vòng vừa sợi Gồm có gen nhân (nằm tế bào chất)và gen nhân (nằm plasmid) Bộ gen sinh vật eukaryote: 99% DNA nằm nhân tế bào, lại nằm ty thể lạp thể DNA + protein Histon tạo thành nhiễm sắc thể IV So sánh cấu trúc gen Prokaryote Eukaryote Giống nhau: - Đều mang thông tin di truyền - Cấu trúc gồm vùng: Vùng điều khiển Vùng mang mã di truyền Vùng kết thúc VÙNG ĐIỀU KHIỂN a Giống nhau: thường gồm • Promoter: trình tự nucleotit đặc hiệu, vị trí bám enzym phiên mã RNA polymerase • Operator : vị trí bám protein điều hòa phiên mã • Trình tự điều hòa b Khác nhau: Prokaryote: có loại Promoter, cấu trúc tương đối giống Tâm promoter nằm khoảng nucleotid -35 đến -10 Eukaryote: Có loại promoter khác nhau: Promoter nhóm I: - Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase I - Đây promoter gen hoạt hóa cho phiên mã rRNA 18S, 28S 5,8S - Có trình tự đặc trưng là: tâm promoter nằm vị trí -40 đến +20 trình tự kiểm tra UCE nằm vị trí -156 đến -107 Promoter nhóm II - Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase II, bao gồm promoter gen hoạt hóa cho phiên mã mRNA số small RNA, U1,U2, U3… - Cấu trúc bao gồm phần: tâm promoter, trình tự UP, trình tự khởi đầu Inr, trình tự DE - Tâm promoter gồm trình tự TATA box vị trí nucleotid -25 Promoter nhóm III - Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase III, - Là promoter gen hoạt hóa cho phiên mã tRNA, rRNA 5S số small RNA - Promoter nhóm có hai trình tự đặc trưng Box A Box C - Trình tự đặc trưng promoter nhóm III tiếp tục đc nghiên cứu VÙNG MANG THƠNG TIN DI TRUYỀN PROKARYOTE • • Gồm nhiều cistron gen đơn thành Operon Tồn vùng ORF mang TTDT EUKARYOTE • • Gồm gen cấu trúc riêng Mỗi gen cấu trúc mã hóa chuỗi polypeptide PROKARYOTE EUKARYOTE Cistron: xếp thành nhóm, có chung vùng điều khiển Gen cấu trúc gồm: Operon khác có số lượng cistron khác - Đoạn mang TTDT exon - Đoạn không mang TTDT : intron, intergenic ( đoạn lặp, gen giả,…) => chủ yếu intron xen kẽ exon tạo thành gen phân đoạn hay gen khảm Operon Lac E.Coli PROKARYOTE EUKARYOTE Sinh vật bậc cao số lượng intron gen cấu trúc lớn Intron có vai trò tiến hóa tế bào mơ, - ổn định cấu trúc gen NST PROKARYOTE - Các cistron Operon có vùng điều khiển => Khởi động phiên mã tạo mRNA chung cho tất EUKARYOTE Gen cấu trúc phiên mã riêng biệt tạo mRNA riêng cho gen cistron - Một số cistron dịch mã tất cistron dịch mã - 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 gen để phân biệt gen với gen khác - Có thể chi phối tồn gen, nhiễm sắc thể, lão hóa tế bào - Ở eukaryote: có trình tự đặc biệt để gắn đuôi polyA - Dù chưa nghiên cứu đầy đủ có vai trò quan trọng, cấu trúc thiếu gen Prokaryote Eukaryote Đều mang thông tin di truyền Gồm vùng: điều khiển, mang mã di truyền kết thúc Promoter: trình tự nucleotit đặc hiệu, vị trí bám enzym phiên mã RNA polymerase Operator : vị trí bám protein điều hòa phiên mã Vùng điều khiển Vùng mang thông tin di truyền Trình tự điều hòa Có loại promoter khác ứng với loại RNA polymerase Có loại Promoter, cấu trúc tương đối giống • • • • • Cấu trúc OPERON điển hình Tồn vùng ORF mang thơng tin di truyền Các cistron có chung vùng điều khiển, phiên mã tạo polycistron Tín hiệu kết thúc, trình tự gen phân biệt gen với gen khác Vùng kết thúc Chưa tìm hiểu đầy đủ Có trình tự đặc biệt gắn PolyA Gen đơn Chỉ exon mang TTDT, ngồi có intron intergenic khơng mang TTDT • Gen phiên mã riêng biết, tạo mRNA riêng cho gen TÀI LIỆU THAM KHẢO Cơ sở di truyền phân tử kỹ thuật gen, PGS.TS Khuất Hữu Thanh Kỹ thuật gen nguyên lý ứng dụng , PGS.TS Khuất Hữu Thanh Giáo trình di truyền học sinh vật nhân sơ vi rút , TS Nguyễn Thị Hồng Vân, TS Bùi Thị Việt Hà ... nucleotid -3 5 đến -1 0 Eukaryote: Có loại promoter khác nhau: Promoter nhóm I: - Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase I - Đây promoter gen hoạt hóa cho phiên mã rRNA 18S, 28S 5,8S - Có trình... RNA, U1,U2, U3… - Cấu trúc bao gồm phần: tâm promoter, trình tự UP, trình tự khởi đầu Inr, trình tự DE - Tâm promoter gồm trình tự TATA box vị trí nucleotid -2 5 Promoter nhóm III - Là vị trí bám... 5,8S - Có trình tự đặc trưng là: tâm promoter nằm vị trí -4 0 đến +20 trình tự kiểm tra UCE nằm vị trí -1 56 đến -1 07 Promoter nhóm II - Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase II, bao gồm promoter