Tài liệu Sự bền vững của DNA với thời gian và qua nhiều thế hệ ppt

S b n v ng c a DNA v iự ề ữ ủ ớ th i gian và qua nhi u thờ ề ế h ệ 1. DNA b bi n đ i ngay c không saoị ế ổ ả chép S m t amin c a các base (desamination)ự ấ ủ DNA là nh ng phân t r t dài, nh ngữ ử ấ ư m nh (đ ng kính: 20 Ao), l i th ngả ườ ạ ườ xuyên ch u tác đ ng môi tr ng bênị ộ ườ trong và bên ngoài t bào nên d cóế ễ nh ng đ t gãy, bi n đ i ngay c khiữ ứ ế ổ ả không có sao chép. Ng iườ ta tính ra r ngằ DNA c aủ tế bào ng iườ m iỗ ngày m tấ 5000 purin do quá trình m t purin (depurination):ấ d i tác d ng c a nhi t liênướ ụ ủ ệ k t N-ế glycosil b th y phân.ị ủ Quá trình bi n đ i làm m t aminế ổ ấ (desamination): bi n cytosin thành uracin.ế M i ngày t bào ng i có kho ng 100ỗ ế ườ ả bi n đ i nh v y. Con ng i cũngế ổ ư ậ ườ th ng xuyên ch u tác đ ng c a tia tườ ị ộ ủ ử ngo i làm t o ra các dimer thymine.ạ ạ 2. Trình t nucleotid đ c duy trì v iự ượ ớ m c chính xác r t cao qua nhi u thứ ấ ề ế hệ Dùng các nucleotid và các enzyme DNA polymerse để t ngổ h p DNA inợ vitro. Sai sót trong tr ng h p này là 10-ườ ợ 5. Nh v y sao chép trong ng nghi mư ậ ố ệ có m c chính xác cao, nh ng đ i chi uứ ư ố ế lên các sinh v t thì m c sai sót này hãyậ ứ còn quá l n.ớ B ng cách đánh giá t n s các đ t bi nằ ầ ố ộ ế m i xu t hi n trong qu n th l n vàớ ấ ệ ầ ể ớ theo dõi bi n đ i enzyme nào đó trongế ổ nuôi c y mô t bào, ng i ta tínhấ ế ườ đ cượ r ngằ trong cơ thể sinh v tậ sai sót trong khi sao chép in vivo là 1.10-9. Đánh giá t c đ bi n đ i trong ti n hóaố ộ ế ổ ế cũng kh ng đ nh m c chính xác r t caoẳ ị ứ ấ trong sao chép in vitro. 3. Các h th ng b o v DNAệ ố ả ệ Trong t bào có m t lo t h th ng đế ộ ạ ệ ố ể b o v DNA:ả ệ - Các sinh v t ti n nhân và nhân th cậ ề ự đ u ch a các enzyme có nhi m về ứ ệ ụ methyl hóa nh ng đi m nh t đ nh.ở ữ ể ấ ị Các enzyme c t h n ch c a m i dòngắ ạ ế ủ ỗ vi khu n không c t DNA c a chúng vìẩ ắ ủ đã đ c methyl hóa nh ng đi m c nượ ở ữ ể ầ thi t, còn DNA ngo i lai vì không đ cế ạ ượ methyl hóa nh ng đi m nh t đ nh nênở ữ ể ấ ị b c t.ị ắ T bào còn có các h th ng s a saiế ệ ố ử (repair system): + S a sai b ng cách c t b r i t ng h pử ắ ắ ỏ ồ ổ ợ s i m iợ ớ Các enzyme DNA polymerase I, II, III đ u có ho t tính polymerase hóa, còn cóề ạ ho t tính exonuclease theo h ng 5-3.ạ ướ + S a sai nh c ch tái t h pử ờ ơ ế ổ ợ Ngay c khi không có sao chép v n cóả ẫ h th ng b o v : do DNA có hai m ch,ệ ố ả ệ ạ khi sai h ng trên m t m ch, có th d aỏ ộ ạ ể ự vào m ch còn l i đ t ng h p đo n saiạ ạ ể ổ ợ ạ h ng.ỏ M t s enzyme đ c hi u phát hi n sộ ố ặ ệ ệ ự b t c p sai, nh trong tr ng h pắ ặ ư ườ ợ m tấ purin. Có kho ng 50 enzyme chuyên phátả hi n và s a các sai h ng trên phân tệ ử ỏ ử DNA. 4. S a sai do ph c quang h iử ụ ồ D i tác d ng c a tia t ngo i, làm cácướ ụ ủ ử ạ timin đ ng g n nhau s g n l i t oứ ầ ẽ ắ ạ ạ thành dimertimin. Khi trở l iạ ánh sáng, ánh sáng sẽ kích thích m tộ enzyme c tắ bỏ dimerthymin t oạ timin bình th ng.ườ Hi nệ t ngượ ánh sáng kích thích m tộ enzyme c t b dimerthymin g i là quangắ ỏ ọ ph c h i.ụ ồ t bào vi khu n ho c t bào eukaryoteỞ ế ẩ ặ ế b sai h ng n ng do chi u tia UV, tia Xị ỏ ặ ế ho c do tác d ng c a các hóa ch t gâyặ ụ ủ ấ đ t bi n, h th ng s a sai kh n c pộ ế ệ ố ử ẩ ấ đ c kh i đ ng, tăng c ng s a sai. ượ ở ộ ườ ử Ở E.coli, h th ng này có liên quan v i 2ệ ố ớ protein đ c mã hóa b i gene LexA vàượ ở RecA. Protein LexA là m t ch t c ch ,ộ ấ ứ ế nó g n vào h p SOS, ch ng l p cácắ ộ ồ ấ promotor c a các gene SOS, ngăn c n sủ ả ự mã nhóm các gen c a h th ng SOS.ủ ệ ố M t vài s n ph m c a DNA b t nộ ả ẩ ủ ị ổ th ng s làm ho t hóa protease recA.ươ ẽ ạ Protein recA bị ho tạ hóa sẽ c tắ bỏ protein lexA, cho phép các gen c aủ hệ th ngố SOS phiên mã. Ph n ng c aẩ ứ ủ h th ng SOS x y ra trong th i gianệ ố ả ờ ng n nh ng ph c t p. Nó bao g m cácắ ư ứ ạ ồ quá trình làm tăng ho t tính tái t h p,ạ ổ ợ thay đ i trong kh i s sao chép, c chổ ở ự ứ ế nuclease và kích thích ph c h i sao chépụ ồ và chuy n sai h ng thành s a sai úp s pể ỏ ử ấ (error-prone replication). T bào bây giế ờ s x y ra s sao chép nhanh h n bìnhẽ ả ự ơ th ng.ườ . c a DNA v iự ề ữ ủ ớ th i gian và qua nhi u thờ ề ế h ệ 1. DNA b bi n đ i ngay c không saoị ế ổ ả chép S m t amin c a các base (desamination)ự ấ ủ DNA. trì v iự ượ ớ m c chính xác r t cao qua nhi u thứ ấ ề ế hệ Dùng các nucleotid và các enzyme DNA polymerse để t ngổ h p DNA inợ vitro. Sai sót trong tr ng