QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA

Các giả thuyết sao chép DNA Mô hình bảo toàn  Một phân tử hoàn toàn mới được tổng hợp từ một mẫu DNA (mà vẫn chưa được thay đổi) Mô hình bán bảo toàn Mỗi phân tử mới bao gồm một sợi mới được tổng hợp và một chuỗi mẫu Mô hình phân tán  Các phân tử mới được tạo thành từ các phân đoạn DNA mới và cũ DNA helicases cắt cầu nối hydro tách hai mạch của sợi DNA Singlestranded DNA binding proteins giữ cho hai sơi khuôn tách rời RNA tổng hợp đoạn mồi RNA ngắn để các nucleotides sẽ gắn tiếp. DNA polymerase III gắn các nucleotide kéo dài đoạn mồi theo chiều 5’3’ DNA polymerase I cắt đoạn mồi RNA và thay vào đấy DNA DNA ligase nối liền các đoạn DNA thành mạch liên tục 1.Sao chép nhiễm sắc thể ở prokaryotae Để theo dõi sao chép DNA đồng vị phóng xạ Thymidin (tiền chất đặc hiệu cho DNA) được sử dụng. Quá trình sao chép xuất phát từ một điểm ori và triển khai ra cả 2 phía. Khi DNA vòng tròn đang sao chép, quan sát thấy dạng DNA hình con mắt. Chẻ ba sao chép lan dần cuối cùng tạo ra 2 phân tử DNA lai: một mạch có mang dấu phóng xạ (thymidinH3). Có trường hợp sao chép chỉ xảy ra về một phía.

SAO CHÉP DNA

Năm 1953

Cấu trúc DNA được phát

hiện bởi

JamesWatson

và Francis

Crick

Sau khi nêu ra mô hình DNA, Watson và Crick đã cho rằng nếu hai mạch của phân tử

DNA đứt ra, mỗi mạch sẽ trở thành khuôn cho việc tổng hợp mạch mới

Các giả thuyết sao chép DNA

• Mô hình bảo toàn - Một phân tử hoàn toàn mới   được tổng hợp từ một mẫu DNA (mà vẫn chưa

được thay đổi)

• Mô hình bán bảo toàn - Mỗi phân tử mới bao gồm một sợi mới được tổng hợp và một chuỗi mẫu

• Mô hình phân tán - Các phân tử mới được tạo  

thành từ các phân đoạn DNA mới và cũ

Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi theo

• Bằng phương pháp ly tâm trên thang nồ                     

ng độ CsCl, các loại DNA nặng, nhẹ và lai              

được tách ra.

• Kết quả sau một lần sao chép phân tử DNA mới   chứa một nửa mang N15 và một nữa N14        

• Ở thế hệ II một nửa số phân tử DNA chứa N14 và        N15, nữa còn lại là DNA chứa hoàn toàn N14  

• Kết quả sau một lần sao chép phân tử DNA mới   chứa một nửa mang N15 và một nữa N14        

• Ở thế hệ II một nửa số phân tử DNA chứa N14 và        N15, nữa còn lại là DNA chứa hoàn toàn N14  

• Nói cách khác, hai mạch cũ của phân tử DNA ban đầu được

tách ra, mỗi cá làm khuôn để tổng hơp cái mới Mỗi phân tử con đều mang một mạch cũ và một mạch mới Kiểu sao chép này gọi là bán bảo tồn (semi-

conservative)

2) QUÁ TRÌNH SAO CHÉP

DNA

Các men & proteine tham gia vào quá trình sao

chép :

 DNA helicases cắt cầu nối hydro tách hai

mạch của sợi DNA

 Single-stranded DNA binding proteins giữ cho

hai sơi khuôn tách rời

 RNA tổng hợp đoạn mồi RNA ngắn để các

nucleotides sẽ gắn tiếp.

 DNA polymerase III gắn các nucleotide kéo dài

đoạn mồi theo chiều 5’ 3’

 DNA polymerase I cắt đoạn mồi RNA và thay

vào đấy DNA

 DNA ligase nối liền các đoạn DNA thành mạch

liên tục

Các Enzymes trong sao chép DNA

Các Enzymes trong sao chép DNA

IV.Sao chép DNA ở trong tế bào

1.Sao chép nhiễm sắc thể ở prokaryotae

Để theo dõi sao chép DNA đồng vị phóng xạ Thymidin (tiền chất đặc hiệu cho DNA) được sử dụng Quá trình sao chép xuất phát từ một điểm ori và triển khai ra

cả 2 phía Khi DNA vòng tròn đang sao chép, quan sát thấy dạng DNA hình con mắt Chẻ ba sao chép lan dần cuối cùng tạo ra 2 phân tử DNA lai: một mạch có mang dấu phóng xạ (thymidin-H3) Có trường hợp sao chép chỉ xảy ra về một phía.

2 Sao chép nhiễm sắc thể ở eukaryotae

• Tế bào nhân thực có số lượng DNA lớn hơn nhiều so với tế bào nhân sơ.

• Nhiễm sắc thể: mỗi cái gồm một sợi DNA kép kết hợp với protein

• Sao chép DNA của tế bào nhân thực phức tạp hơn và tốc độ chậm hơn (khoảng 50 nucleotid/giây).

V.CƠ CHẾ SỬA SAI

Đọc sửa đối với các base bắt cặp sai (   Mismatch Repair ):

• Trước khi thực hiện phản ứng polymer hóa nối các

nucleotide, các nucleotide mới bắt cặp bổ sung với

mạch khuôn Nếu sự bắt cặp sai xảy ra, DNA

polymerase sẽ loại bỏ nucleotide bắt cặp sai (Ngay khi nucleotide mới ráp vào, DNA polymerase dò lại cặp

base cuối)

• Cặp nucleotide ở đầu cuối 3' bắt cặp sai sẽ bị loại bỏ    nhờ hoạt tính exonuclease3'→5' của DNA polymerase

Sửa sai dựa vào tính tương  đồng ( Homology-dependent repair system ):

• Một hệ thống sửa sai quan trọng phát hiện tính chất bổ sung đối song song của 2 mạch đơn DNA để phục hồi đoạn sai hỏng trở lại trạng thái bình thường ban đầu

• Trong hệ thống này, đoạn DNA sai hỏng bị cắt bỏ và thay bằng

một đoạn nucleotide mới được tổng hợp bổ sung với sợi khuôn đối diện Sự sửa sai xảy ra qua sợi khuôn và nguyên tắc của sao chép DNA bảo đảm  sự sửa sai với độ chính xác cao - đó là sự giải

phóng sai hỏng (error-free)

(NUCLEOTID EXCISION REPAIR): nucleotid nhận

2 Sửa sai ngoài sao chép ( BASE EXCITION REPAIR ):

• Sự cắt bỏ các base sai hỏng nhờ các enzyme DNA

glycosylase Các enzyme này nhận biết các base bị biến đổi và các điểm mất purine hay mất pyrimidine và thủy giải liên kết N-glycosilic nối base với đường. 

• Rồi enzyme AP endonuclease cắt liên kết đường và

phosphate gần base bị biến đổi

-Hệ thống SOS: được kích hoạt khi DNA bị sai hỏng nặng không còn cơ sở để sửa sai Sửa sai bằng cách lấp các

nucleotid vào có tỷ lệ sai sót và độ đột biến nhưng vẫn giữ được sự sống

Liên quan tới protein LexA và RexA

-LexA là một protein chồng lấp lên promoter của nhóm gene SOS, ức chế sự phiên mã của các gene của hệ thống SOS

-RexA sẽ cắt bỏ protein LexA của hệ thống SOS, làm cho

các gene của SOS được phiên mã sửa sai hỏng

Câu hỏi và Quà

tặng

Câu hỏi

Câu 1: Enzyme gyrase có chức năng gì?

A.Tháo xoắn DNA

B.Làm đứt liên kết hydro

C.Cắt RNA mồi

D.Nối đoạn Okazaki

Câu hỏi 2: Enzyme gyrase còn có tên gọi khác là gì?

Câu 3: Enzyme nào giúp tách mạch DNA để tạo chẻ ba sao chép:

Câu 4: Khi tách thành chẻ ba sao chép, mạch nào sẽ được tổng hợp trước:

A.Mạch 5’

B.Mạch 3’

C.Tổng cùng lúc

D.Mạch nào cũng được

C Cả 2 mạch đều được tổng hợp liên tục

D Cả 2 mạch đều được tổng hợp gián đoạn