Bài giàng về Sinh học phân tử Y1, 250 trang kèm chú thích chi tiết về từng bài, đầy đủ nội dung.CHƯƠNG 1. CÁC ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC(LARGE BIOLOGICAL MOLECULES)2CARBOHYDRATEMonosaccharideCarbohydrate (saccharide, đường): phân tử học gồm các nguyên tố C,H và O, trong đó tỉ lệ H:O thường là 2:1➢ Là dạng carbohydrate đơn giản nhất, thường có công thức phân tử Cm(H2O)n, n=3:triose, n=4: tetrose, n=5: pentose, n=6: hexose, n=7: heptose➢ Có nhóm carbonyl (CO) và nhiều nhóm hydroxyl (OH)Gồm: đường đơn (monosaccharide), đường đôi (disaccharide) vàđường đa (oligosaccharide, polysaccharide)➢ Nhóm carbonyl ở dạng aldehyde (đường aldose) hoặc ở dạng ketone(đường ketose)Ribose Ribulose3➢ Trong nước, đường 5 và 6 carbon tồn tại ở dạng vòng vì dạng vòng có cấu trúcổn định hơn so với dạng mạch thẳnghttp:www.chem.latech.edu➢ Vai trò của monosaccharide: tham gia vào quá trình chuyển hóa năng lượng trong tếbào hoặc thành phần cấu trúc của polysaccharide, nucleic acid,… 4Disaccharide➢ Gồm 2 monosaccharide liên kết với nhau bằng liên kết glycoside➢ Maltose = Glucose + GlucoseSucrose = Glucose + Fructose➢ Là nguồn dự trữ năng lượng5Polysaccharide➢ Polymer của các monosaccharide liên kết với nhau bằng liên kết glycoside6➢ Tinh bột (starch): dự trữ trong các tế bào thực vật, gồm các phân tử glucose liênkết với nhau bằng liên kết glycoside α(14).Amylose: tinh bột mạch thẳngAmylopectin: tinh bột mạch nhánh. Các phân tử glucose liên kết với nhau bằngliên kết glycoside α(16) ở vị trí nhánh➢ Cellulose: cấu trúc thành tế bào thực vật, gồm các phân tử glucose liên kết vớinhau bằng liên kết glycoside β(14)
VIỆN KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CAO NTT BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẠI CƯƠNG NỘI DUNG ÔN TẬP HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO VÀ PHÂN TỬ CHƯƠNG CÁC ĐẠI PHÂN TỬ SINH HỌC (LARGE BIOLOGICAL MOLECULES) Các đại phân tử sinh học: carbohydrate (đường), lipid (chất béo), protein (chất đạm) nucleic acid CARBOHYDRATE Carbohydrate (saccharide, đường): phân tử học gồm nguyên tố C, H O, tỉ lệ H:O thường 2:1 Gồm: đường đơn (monosaccharide), đường đôi (disaccharide) đường đa (oligosaccharide, polysaccharide) Monosaccharide ➢ Là dạng carbohydrate đơn giản nhất, thường có cơng thức phân tử Cm(H2O)n, n=3: triose, n=4: tetrose, n=5: pentose, n=6: hexose, n=7: heptose ➢ Có nhóm carbonyl (CO) nhiều nhóm hydroxyl (OH) ➢ Nhóm carbonyl dạng aldehyde (đường aldose) dạng ketone (đường ketose) Ribose Ribulose ➢ Trong nước, đường carbon tồn dạng vịng dạng vịng có cấu trúc ổn định so với dạng mạch thẳng http://www.chem.latech.edu ➢ Vai trò monosaccharide: tham gia vào trình chuyển hóa lượng tế bào thành phần cấu trúc polysaccharide, nucleic acid,… Disaccharide ➢ Gồm monosaccharide liên kết với liên kết glycoside ➢ Maltose = Glucose + Glucose Sucrose = Glucose + Fructose ➢ Là nguồn dự trữ lượng Polysaccharide ➢ Polymer monosaccharide liên kết với liên kết glycoside ➢ Tinh bột (starch): dự trữ tế bào thực vật, gồm phân tử glucose liên kết với liên kết glycoside α(1-4) Amylose: tinh bột mạch thẳng Amylopectin: tinh bột mạch nhánh Các phân tử glucose liên kết với liên kết glycoside α(1-6) vị trí nhánh ➢ Glycogen: dự trữ tế bào gan động vật, tương tự amylopectin phân nhánh nhiều ➢ Cellulose: cấu trúc thành tế bào thực vật, gồm phân tử glucose liên kết với liên kết glycoside β(1-4) LIPID Lipid: gồm phân tử có tính kị nước (ví dụ số lipid điển hình chất béo, phospholipid, steroid) giống disaccharide Thực chức dự trữ lượng, đệm đỡ quan quan trọng, cách nhiệt, cấu trúc tế bào, dẫn truyền tín hiệu https://en.wikipedia.org/wiki Chất béo (Fat) ➢ Gồm phân tử glycerol liên kết với axit béo liên kết ester Axit béo: phân tử có đầu chứa nhóm carboxyl (COOH) khung hydrocarbon (16-18 phân tử carbon) o Triacylglycerol (triglyceride): gồm phân tử glycerol liên kết ester với phân tử axit béo mỡ động vật - dạng rắn o Chất béo no (saturated fat): chứa axit béo no (axit béo có mạch hydrocarbon liên kết đơn) dầu thực vật - dạng lỏng o Chất béo không no (unsaturated fat): chứa axit béo khơng no (axit béo có mạch hydrocarbon chứa nhiều liên kết đôi) ➢ Chức dự trữ lượng, đệm đỡ quan quan trọng, cách nhiệt 10 Mơ hình sửa chữa đứt gãy sợi đơi tái tổ hợp (DSBR) ③ ④ ⑤ (3) Sự tổng hợp tạo vòng sợi đơn lai với sợi đơn không xâm lấn → tạo vùng dị hợp tử nhỏ "Aa" sử dụng mạch khuôn để khôi phục base bị sợi (4) ADN polymerase lấp đầy chỗ trống ligase nối đầu mút cấu trúc bắt chéo kép đặc biệt Cấu trúc Holliday (Holliday junction) Holliday phát hiện vào năm 1960 (5) Các resolvase phân giải cấu trúc trung gian, tạo sản phẩm phân tử ADN kép có trao đổi chéo không trao đổi chéo (tùy thuộc vị trí cắt ADN resolvase) 236 Mơ hình Synthesis-Dependent Strand Annealing (SDSA) 1) 5’-end resection ở sợi đơn phân tử ADN 2) Đầu 3’ sợi đơn xâm lấn dọc theo sợi đôi ADN tương đồng tổng hợp mạch nhờ ADN polymerase 3) Cấu trúc Holliday hình thành giải phóng nhờ q trình gọi “di chuyển nhánh” (khơng cần resolvase phân cắt) 4) ADN polymerase ligase giúp tổng hợp nối liền lại phân tử ADN bị đứt 5) Tạo sản phẩm phân tử ADN kép khơng có trao đổi chéo ① ② ③ ④ 237 So sánh DSBR SDSA • Phần đầu đường DSBR SDSA • Phần sau DSBR dẫn tới sản phẩm trao đổi chéo không trao đổi chéo, cịn SDSA KHƠNG tạo sản phẩm trao đổi chéo 238 Các gen sinh vật nhân chuẩn tham gia vào trình tái tổ hợp tương đồng • Recombinase RAD51 bám vào ADN sợi đơn • RAD54 xúc tác trình xâm lấn sợi đơn vào sợi kéo để tìm trình tự tương đồng • Phức hợp helicase/topoisomerase BLM/TOPIII resolvase gồm MUS81, GEN1 hay SLX4-SLX1 (ở người) tham gia vào việc phân giải mối nối Holliday 239 CHUYỂN VỊ I Phân loại II Các yếu tố DTVĐ vi khuẩn III Các yếu tố DTVĐ sinh vật nhân chuẩn DTVĐ di truyền vận động 240 I Phân loại yếu tố DTVĐ ◼ Dựa vào phương thức chuyển vị: +Yếu tố cắt – dán: cắt khỏi vị trí xen vào vị trí khác +Yếu tố chép: chép xen vào vị trí (enzyme transposase) + Yếu tố chép ngược: ARN => ADN xen vào vị trí (enzyme transcriptase) 241 II Các yếu tố DTVĐ ở vi khuẩn Đoạn xen hay IS (insertion sequence) Các yếu tố DTVĐ phức hay gen nhảy (transposon) Các yếu tố TnA 242 Đoạn xen hay IS (insertion sequence) ◼ ◼ IS yếu tố DTVĐ mã hóa cho enzyme cần để chuyển vị (transposase), hai đầu kẹp hai đoạn trình tự đảo ngược ngắn Đoạn lặp có độ dài 5-9 bp → transposon ngắn 243 Gen nhảy (transposon) Transposon mang gen khác ngồi gen mã hóa enzyme chuyển vị transposase ◼ Transposon có vùng trung tâm kẹp hai IS hai đầu định vị chiều ngược chiều ◼ ◼ Có thể hai IS có khả chuyển vị ◼ Transposon chuyển vị đơn vị hoàn chỉnh ◼ Các yếu tố đầu chuyển vị độc lập Các IS có khả vận chuyển gen 244 Transposon chuyển vị theo chế: - chép (replicative) - không chép (non-replicative) - bảo tồn (conservative) Sao chép Không chép Bảo tồn 245 III Các yếu tố DTVĐ ở SV nhân chuẩn 246 Nhóm 1: Gen nhảy chép ngược (retro-transposon) ◼ Sử dụng reverse transcriptase chuyển ARN thành ADN tự chuyển vị vào vị trí → LTR retrotransposon (retrovirus-like element): vùng mã hóa kẹp hai đầu hai đoạn trình tự lặp lại dài (LTR) → non-LTR (retroposon): khơng có trình tự LTR hai đầu 247 retro-transposon LTR retrotransposon ◼ Các yếu tố giống virus chép ngược (retrovirus-like element): vùng mã hóa kẹp hai đầu hai đoạn LTR (khoảng vài trăm bp) chiều; LTR lại bị kẹp hai đoạn trình tự ngắn, giống gen nhảy khác 248 retro-transposon Non-LTR retrotransposon (Retroposon) ◼ Là gen nhảy khơng có LTR ◼ Có đoạn trình tự giàu A-T đầu (nguồn gốc từ trình biến đổi sau phiên mã (đi poly A) ◼ Ở người có hai loại retroposon: → LINEs (long interspersed nuclear elements) → SINEs (short interspersed nuclear elements) 249 Nhóm ADN transposon ◼ ◼ Cơ chế chuyển vị giống yếu tố DTVĐ vi khuẩn ADN transposon nghiên cứu kĩ đặc điểm yếu tố P ruồi giấm 250 ... protein histone 30 Hệ thống nội màng • • SLIDE 32 Chuỗi màng phospholipid kép kết nối Phân chia tế bào thành nhiều khu vực để thực hoạt động khác nhau: Mạng lưới nội chất - endoplasmic reticulum,... Chức tổng hợp protein • Nằm tự bào tương (tổng hợp protein nội bào) • Gắn với rER (tổng hợp protein màng, protein tiết) 34 Mạng lưới nội chất trơn (Smooth ER) • • • Hệ thống màng tiếp nối từ màng... hợp polymer từ monomer Cộng vận chuyển: bơm vận chuyển chất qua màng sinh chất Công học: vận động tế bào qua lông roi, co giãn tế bào cơ, vận động nhiễm sắc thể ADP 09 Nguồn lượng từ thức ăn