Tái bản DNA

Tái bản DNA  1. Cơ chế tái bản bán bảo thủ                    !        "#  $       %&& '(#) !#*+,-. /01#23#4 567*+/013%87#*+/019' 567*+/01:%:";<#;' 6+7 =>*2*+/019?@#2+*+9 !A7*+?*+!* B;&:*+9 CDEFGA&!<#;/01:H#7 IJ/01#K !B % L'M,*I&H#NOPQ<#;/01:#G >&: &RFG/013 S* Q!*$B&:!"# *3#"#"&!!#*JG4 5T":# 5U<*#?V##?>*WX→YX 5Z[# J\7#*+ 5=O#]01 (*J?7V"*4 5(#^7=*?N*G=*H# 7 I>*=*>*! !=M/01*>*M!, : 5C_VB*%#W`* Ma'^b#a` &:E. coli 2. Thí nghiệm của Meselson và Stahl 0O#E#R6 &!Q %cWd'e$# f*/01 *%TNg'#Je*[,E. coli#>*R#7[ "2#$ W 0T g   !#*@*#,#M*,Ub#!?/01";<#;  W 0% W 0 !7,#FB#,#FB[#"2# g 0'h72, D%2`'?#!e**[,&!7["2#$ g 0T g  ( ?*8#2#>*?K-E/01F*,8&*ib#"#  -#M   Q@N!;!;[/01*`??&!S &j#AT4*+#% W 0'?k4*+9% g 0' Zl*#R,4 5h2`4^7-."#$#&:/01# W 0 5Q*7R#["2#$ g 04O#-./01#@7*+# W 0 %*+9'&!7*+9 g 0%:";<#;' 5Q*R#["2#$ g 04-. %#@7*+#&!7 *+9'&!-.>*#@O#*+9[#*+# !"# 1. Mô hình tái bản 6[N";#J$*JmG&*iE. coli, /01MB# B&j#;[%TNgS'/01#7&DE,D&! F*,RB%TNgY' $%&'Q.M\#* M";M,*b#@#&D#FB# ["2##-?n";NMBBF*,RM":E& R. ()##*+,-!>*M!?o%g?dp` o ' 2. Chạc ba tái bản TNgg[,*IB02&!"##FB#? #"2_,R":#%M '@#23# $#";&*iE. coli%'M*,7#V? !! *+FGA/019";?"#$#&:B#"; >***+/01*";MH# !*[q*<#;/01: %TNgW' ./ 012,-!#*+E. coli14*7#[#*7 B#l*rB?[#&DEl*M?#-*7 Bl* =[#";U4;D$%'E":BAl* F /-345'6#%'4BN!;% M#M' ";<#; J\&!;$% ###M'";<#;#B%'4B[?< #=*K/01#%'4":#NK/01?3J #G^*7#MDeB?3JM!&!#^l*&j#/01=l* B 7)89:%;*-&2s-./01B&j#tE. coli>*M! `?`%Y```'b#*uB/01V9&!";N!#N &n TNgo*#O/01[#D":#&! ":#(#[#D":#?^7B(# ":#J*=*B63J#^":#*7#BT=* /01":# <$:!-=89*>89 TNgd&!gv["#$;,&j#/01*@#,%D. melanogaster'w*NMm@#2J!#\#!&DE*-. /01&!B!&j#?&j#*n7#":#*V H#;,&:*B!-./01 ?)89:%;*-&2@-#5A)B'534s-./01; [M!Y`,d&j# CD8,04*+'534T#V";N! JN&n?3Jt^":#*7#B 3. Tái bản DNA theo vòng tròn quay ("2#;#x%*ix'&_,M*> !7-./01 By#;[?*I#&!&*iN=*ME/01%cos'#G BMB#&j#jQME B! !MB7#z/01 ##IB B MB#FGZ?/01!&j#jl*%TNgc' E$*+'+F5GB'0λ/01";<#;:!*BQ; ";#B#G H4IJ"-#  TNg`[!7l*N/01w*N!l*#BE *4 1. Mở xoắn (":J,l*NFG;/01=7z,l* K# ! %j#K !zFG' y#B?J-.E. coli^7#V%fR* !ori 'M!SgWE ,vz#&!#B=*0O#z5 !FG/01#Vori &! _7$;>@%# F'*i DO#$##B* 67$;#S`/1";;&:7&H#oriG=* l*NFG&!=*s$#!=1(s&!7#V#" &*i%T{'(?/#I/U#G&!&H#ori?/UE !  nFG/01":#BB-. J ;%# MMM#?QQU'#G&!*+/01<D*+ !|z#%/01}}'FGBJ*FG%−'|z %/~'nFI<#;]01#G&!*[q*/01 2. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki ~BAM!#@<#;H#7 I*+/0167*+"; H#":#Bn J\%;'?j*+n[# J\ #@B•z%;$'* M#G&!=*YXM?&!AM!*+2 z/01 }}}>*WX→YX(##B!?>*ze# &!<#;*+/01BB/01 \*+/019? /01#FG?QQU<DO#*+/01e";?/01 # #GB•zJ;$ Q[ € # • /01#J ‚  ƒ * ƒ #[ •  * ‚ MJ„J- ‚ J ƒ *&DE%S````5o````' *[ ‚ J ƒ *M ƒ [ € # [ ƒ * € /01*[-„*h ‚ & • … ‚  ‚ ?z #* ‚ /01*J € " ƒ M•#J*F†‚#M•#M„%•/01‚'&‚[‚[•`‡a#ƒC‚[‚[•ƒ?J€   ‚ J €  • *[ ‚ J ƒ *M ƒ *+/01#7J ‚  ƒ -- • *#" • %/01M ƒ [ € #[ • # #c' € - ‚ [ • J ‚  € (#" • J ‚ ?[#&J •  ƒ … € - ‚  € #W5g`# ƒ  *[„/01F† ‚  ‚ "&- • " •  ‚ [ €  ‚ & • … ‚  „ F € [ € # • ?… ƒ  ƒ   ‚ BhB? € *+/01 • J ƒ *" • " € M* • #  ƒ *[-„** ƒ #[ •  * ‚ (J[ • *+?[ € # •  „ MJ„J ƒ *" ƒ WX→YXH#>*&:>* B(J •  ƒ   • ?[ € # • &-„MJ„J ƒ *WX→YX"##";>* &:>*B?&!… € " • J • " • " ƒ # • #† ‚ [ • ```* M % • •z'(#M*8#l*e#?zn<#;O#B]01 #G%±* M'8/01";V2/01 }}}ZB •z:";!^?]01";2/01 }%BE F* WX→YX'&!";/013#2M\#H#z j B#OB•z";/01 ##† ‚ & ƒ /01 €   • M • #*[„F† ‚  ‚ 4[ •  -" € /01 ‚ " • … ƒ  ƒ %T… ƒ g' 3. Kết thúc *VH#?B#*EVMRmG&j#E. coli 0#"2,E&>O#$##B!B7#7 B/01  !=-./01&j#e";<#;w*N-[ -./01#!-!3#"";ˆ KL&3 (/01^F7#@("2#@%' !B]01#G #G":=*/01 w*B,/01 #G&!=*YX5•TM (*J? I=*"=*YX5•TM?M##Vz]01  %z'nB7#BJ7B@#G=*YX5•TM?2 /01 :G=*B7# M N ,9-8,O,0:;5:5 0#J$*#6Y%/017;&j#'~K/01‰%6Y' !;%‰' (8;%‰'BMB#%−'?;%−'!nMH# !*[B;%‰' /01 n[#B7#?*[#@#A[&!;%‰'=*J |z]01 n<#;B@b#<*#7V* M&!&DE =*?BJ=*YX5•TM]01 #@&Dα S ?Š?ŠX&!‹ ,#LM\#$&DŠ?]01 nD$&! 6Y[#R";#0"&_?E]01 #O&j7#* /01 :G=*B7#";CN&_?=*J7B@ #G&:/01b# J7#D?&!B@!M]01 <#;J (\?B@]01nD B/01 %&:/01  J'/01 !G=*#G* M&!=*YX5•TM?&!*H# z/01 #VB! B%TNgS' ($O,0-#P:Q:w*N!jt#G@?AM!? Bt]01? ! =#V#&!!$s<#;B@]01?/01 }}}AM! B@]01!B•z;$?/01 }.M\#MDe$ B@]01b#/01?&!*VH#/01 #!$ 0"&_?&R/01=z*4 5T 4FG;/01#FG 5QQU4#GJ/017;; *[ *[NB# 5]01 %'47#N!B@]01 5/01 }4 BtB@]01 5/01 }}}%&: BJ'7#<#;/01b#AM!B @]01 5/01 #4#GB•ze<#;&:* (8#J$*&>/01#6Y?#"2e"@# *&></017;6Y!MB#A%]Œ' C!l*JB#?Mˆ"; J\&! [# J\B/01:<*#;/01*[q* KRQG 1. DNA polymerase - !z*?D*R<#;*+/01B  B/01 *?";fR* !}?}}&!}}&!&j z/01 3#,* /01 } /Z# ‚ J • †cWW/01 }* € E. coli#*[„ M ‚ V " • #- " €   ƒ `c```/ & ‚   • … ‚  J# J •  0J • &* • E * € /01  }  ƒ F* ‚  ‚ l* ‚ … ƒ  G ‚ M0(s" ƒ # ‚ [ • & ƒ - ƒ *YX" • M* €  • [ ƒ  ##† ‚ J/01*[-„*ZJ ‚ l* €   ƒ  • /01 ‚  „ M ƒ M- ƒ &J ƒ … ‚ - ƒ *YX%T… ƒ gY' [...]... ̣c theo DNA 1.2 DNA polymerase II và DNA polymerase III Khởi đầu, enzyme DNA polymerase I được xem như giữ vai trò chủ yếu trực tiếp trong tái bản DNA Nhưng sau đó, người ta quan sát thấy ở E coli đột biến không có DNA polymerase I mà vẫn có sự tái bản, và phát hiện rằng chính DNA polymerase III giữ vai trò tái bản DNA Nghiên cứu tính chất và so sánh ba loại enzyme trên người ta nhận thấy DNA polymerase... sự điều khiển tổng hợp DNA Trong khi đó DNA polymerase I chỉ có vai trò loại bỏ RNA mồi nhờ cắt đầu 5’→3’ và thay vào chỗ RNA mồi bằng DNA khác, còn DNA polymerase II chưa rõ tác dụng, có lẽ nó tham gia vào quá trình sửa chữa (thay một đoạn DNA hỏng bằng một đoạn DNA bình thường) hoặc thay thế DNA polymerase I khi có khó khăn trong tổng hợp DNA Về tố c đô ̣ làm viêc, các DNA polymerase rấ t khác... (negative supercoil), Phần lớn những phân tử DNA trong tự nhiên ở dạng siêu xoắn âm 2.2 DNA topoisomerase Enzyme DNA topoisomerase (là một enzyme nuclease thuận nghịch) có tác dụng thay đổi số Lk của DNA Các DNA topoisomerase có tác dụng thêm vào hoặc loại bớt những siêu xoắn trong phân tử DNA xoắn kép Có hai loại DNA topoisomerase sau: 2.2.1 DNA topoisomerase I DNA topoisomerase I tồn tại ở cả prokaryote... chuỗi DNA và tháo một vòng xoắn sau vị trí cắt - Nối lại chuỗi DNA đã bị cắt bởi liên kết phosphodiester mới DNA sau khi được tái tạo lại có cấu trúc lỏng lẻo hơn (Hình 4.14) Hình 4.14 Cơ chế hoạt động của topoisomerase I Enzyme cắt một sợi đơn của DNA sợi đôi, chuyển sợi nguyên vẹn qua chỗ đứt gãy, sau đó hàn chỗ đứt gãy lại Quá trình này tăng số Lk lên 1 2.2.2 DNA topoisomerase II Ở prokaryote, DNA. .. helicase tách rời hai sợi của chuỗi xoắn kép Khi ATP được bổ sung vào DNA helicase được liên kết với sợi đơn, thì helicase di chuyển với một độ phân cực xác định trên DNA sợi đơn Độ phân cực nghĩa là DNA helicase được liên kết với khuôn mẫu sợi thứ trên chạc ba tái bản 4 DNA ligase Có nhiêm vu ̣ nố i hai đầ u 3’-OH và 5’-PO4 của hai đoa ̣n DNA rời thành mô ̣t đoa ̣n liên tu ̣c ̣ Mô ̣t mố i hàn như... tên là DNA gyrase DNA topoisomerase II có tác dụng cắt tạm thời hai chuỗi của DNA, có tác dụng sắp xếp lại siêu xoắn, tạo ra siêu xoắn trái (−) của chuỗi DNA xoắn kép (Hình 4.15) Phản ứng này cần 1 ATP Ở eukaryote, DNA topoisomerase II cũng được tìm thấy nhưng ít được nghiên cứu 3 Helicase và protein SSB 3.1 Helicase Enzyme helicase (còn có tên là enzyme deroulase) có nhiêm vu ̣ giúp chuỗi DNA từ... giây, DNA polymerase I ̣ gắ n đươ ̣c 10 dNTP trong khi DNA polymerase II chỉ gắ n đươ ̣c 0,5 dNTP và DNA polymerase III gắ n tới 150 dNTP 2 Các topoisomer và DNA topoisomerase 2.1 Topoisomer Giả sử có hai phân tử DNA mạch vòng có cùng trình tự nucleotide Nhưng hai phân tử này có thể có số vòng (linking number-Lk) khác nhau trong phân tử Số vòng ở đây được định nghĩa là số lần của một chuỗi DNA. .. SSB lên DNA sợi đơn Một lượng giới hạn của SSB liên kết với 4 trong 9 phân tử DNA sợi đơn Khi bổ sung thêm protein SSB, nó sẽ liên kết với các protein SSB đã liên kết từ trước Chỉ sau khi protein SSB bao bọc hoàn toàn các phân tử DNA sợi đơn ban đầu, thì nó mới tiếp tục liên kết với các phân tử DNA sợi đơn khác Hình 4.18 DNA ligase hàn các điểm đứt giữa các nucleotide gần nhau Đă ̣c điể m của DNA ligase... thiế t cho sinh tổ ng hơ ̣p DNA ̀ DNA polymerase I của E coli còn có hoạt tính exonuclease (hoạt tính cắt các chuỗi nucleotide ở các đầu tự do của DNA) 3’→5’ xúc tác cho sự thoái hóa bậc thang từ đầu 3’ của cả DNA sợi đôi và sợi đơn khi không có dNTPs Trong trường hợp có dNTPs, hoạt tính exonuclease trên sợi đôi sẽ bị ức chế bởi hoạt tính polymerase Trong quá trình tổng hợp DNA, hoạt tính exonuclease... không làm viê ̣c với các sơ ̣i DNA đơn (single strand) mà chỉ hàn nố i các đoa ̣n DNA ở da ̣ng chuỗi xoắ n kép Khi nố i DNA, có thể gă ̣p 2 trường hơ ̣p: đầ u so le-đầ u dinh (protruding ends-cohesive ends) hoă ̣c đầ u bằ ng (blunt ends) Trường hơ ̣p đầ u so le, các ́ nucleotide nằ m trên phầ n so le của hai đoa ̣n DNA phải tương đồng thì DNA polymerase mới hoa ̣t đô ̣ng . Tái bản DNA  1. Cơ chế tái bản bán bảo thủ . JN&n?3Jt^":#*7#B 3. Tái bản DNA theo vòng tròn quay ("2#;#x%*ix'&_,M*>