Sinh học phân tử là khoa học nghiên cứu các hiện tượng sống ở mức độ phân tử. Phạm vi nghiên cứu của môn học này có phần trùng lặp với một số môn học khác trong sinh học đặc biệt là di truyền học và hóa sinh học. Sinh học phân tử chủ yếu tập trung nghiên cứu mối tương tác giữa các hệ thống cấu trúc khác nhau trong tế bào, bao gồm mối quan hệ qua lại giữa quá trình tổng hợp của DNA, RNA và protein và tìm hiểu cách thức điều hòa các mối tương tác này. Hiện nay, sinh học phân tử và sinh học tế bào được xem là nền tảng quan trọng của công nghệ sinh học. Nhờ phát triển các công cụ cơ bản của sinh học phân tử như các enzyme cắt hạn chế, DNA ligase, các vector tạo dòng, lai phân tử, kỹ thuật PCR... sinh học phân tử ngày càng đạt nhiều thành tựu ứng dụng quan trọng.
CHƯƠNG Genome hoạt động gene 1.1 Cấu trúc genome n DNA mã hóa n DNA khơng mã hóa n RNA mã hóa (Coding RNA) n RNA khơng mã hóa (Non-coding RNA) n Gene giả (Pseudogene) n Các cấu trúc lặp lại genome n Bản chất phân tử yếu tố di truyền vận động: gene nhảy n SNPs (đa hình nuleotide đơn) n Lặp gene, sở tiến hóa Where am I? Giải mã genome Genomics ? n Genomics ngành di truyền học liên quan đến việc nghiên cứu genome sinh vật n Nghiên cứu genome bao gồm việc xác định trình tự genome sinh vật lập đồ gene n Nghiên cứu genome liên quan đến tượng: ưu lai, tương tác át chế, tính đa hiệu gene tương tác gene allele gene khác genome Eukaryote genome http://www.scfbio-iitd.res.in/tutorial/geneticorganization.html Sự khác biệt cấu trúc genome tế bào prokaryote eukaryote So sánh cấu trúc genome prokaryote eukaryote Watson (2004) Molecular biology of the gene So sánh mật độ gen NST sinh vật khác (1 vùng DNA genome có chiều dài 65 kb) Số lượng gen mã hóa bên đơn vị chiều dài DNA giảm dần mà tính phức tạp sinh vật tăng lên 10 51 Lớp 52 Miniature Inverted-repeat Transposable Elements (MITEs) 5' GGCCAGTCACAATGG ~400 CCATTGTGACTGGCC 3' 3' CCGGTCAGTGTTACC ~400 GGTAACACTGACCGG 5' Có khoảng 100,000 trình tự MITEs genome lúa biết MITEs tồn genome người, ếch, số loài thực vật Retrotransposon 54 Retrotransposons 55 Retrotransposons ► Phương thức lặp lại theo kiều “retrotransposons” thông qua trung gian RNA làm tăng số copy dẫn đến tăng kích thước genome ► Retrotransposon gây đột biến cách chèn vào bên cạnh bên gene đoạn DNA ► Hơn nữa, retrotransposon-gây đột biến thường tương đối ổn định, trình tự vị trí chèn giữ lại chúng chuyển thơng chế chép 56 Các trình tự lặp lại trải khắp genome (interspersed repeat) ► SINES (Short Interspersed Elements) trình tự DNA ngắn (