1. Những đoạn DNA chứa thơng tin di truyền
DNA do polynucleotid tạo thành, chia làm nhiều đoạn; mỗi đoạn là một đơn vị chức năng, gọi là gen.
Định nghĩa gen (trong di truyền học):
+ Mendel là người đầu tiên nêu lên khái niệm “nhân tố di truyền”
+ J. Morgan: gen nằm trên nhiễm sắc thể chiếm một locus nhất định. Gen là đơn vị chức năng xác định một tính trạng.
+ Sau khi học thuyết trung tâm ra đời: gen là đoạn DNA trên nhiễm sắc thể khơng những mã hĩa cho các loại protein mà cả các loại RNA.
+ Cuối những năm 70: gen là một đoạn DNA đảm bảo cho việc tạo ra một polypeptid, bao gồm cả vùng trước và sau vùng mã hĩa cho protein và cả những đoạn khơng mã hĩa xen giữa các đoạn mã hĩa.
Định nghiã tổng quát: gen là đơn vị chức năng cơ sở của bộ máy di truyền chiếm một locus nhất định trên NST và xác định một tính trạng nhất định. Các gen là những đoạn vật chất di truyền mã hĩa cho những sản phẩm riêng lẻ như các RNA được sử dụng trực tiếp cho tổng hợp các enzym, các protein cấu trúc hay các mạch polypeptid để gắn lại tạo ra các protein cĩ hoạt tính sinh học.
2. Virus chứa DNA và virus chứa RNA
- Virus gây bệnh đốm thuốc lá chứa RNA sợi đơn.
- Các thực khuẩn thể T2, T4, T6 chứa DNA mạch đơi thẳng, dài.
Virus khảm thuốc lá
a. Ảnh virus khảm thuốc lá chụp bằng kính hiển vi điện tử ở
độ phĩng đại 37.428X
b. RNA điều khiển sự hình thành tính trạng vỏ của virus
3. Nhiễm sắc thể chính và plasmid của vi khuẩn
- DNA của vi khuẩn làm thành thể nhân, là DNA mạch vịng, xoắn kép. - Plasmid cũng là phân tử DNA mạch kép, dạng vịng ở bên cạnh thể nhân, cĩ KLPT trung bình khoảng 1% DNA của thể nhân.Cĩ thể tham gia sự tự nhân đơi và tham gia tiếp hợp khác như là một phần của NST chính.
4. Nhiễm sắc thể Eukaryota.
Các trình tự lặp lại và đơn độc
- DNA đơn độc (tái hợp rất chậm)
- DNA lặp lại trung bình (tái hợp nhanh vừa) - DNA lặp lại cao (tái hợp rất nhanh)
Căn cứ vào đặc điểm cấu trúc và phân, chia DNA thành các loại sau:
- DNA đơn độc: phổ biến nhất, chiếm khoảng 75% genome. Các đoạn DNA này chỉ thấy 1 lần (hoặc vài lần) trong genome. Một phần nhỏ của DNA loại này là các gen mã hĩa cho protein. Hẫu hết các DNA đơn độc là các intron hoặc là các đoạn nằm xen giữa các gen.
- DNA lặp lại: Chiếm 25% cịn lại của genome, đây là các đoạn DNA được lặp đi lặp lại hàng ngàn lần trong genome DNA lặp lại gồm 2 loại:
+ DNA vệ tinh: tập trung ở 1 số vùng nhất định trên NST, chúng xếp đuơi nhau, cái này tiếp cái kia. Loại này chiếm 10% bộ gen.
+ DNA lặp lại rãi rác: chiếm khoảng 15% genome, gồm 2 loại: Các yếu tố rãi rác cĩ kích thước ngắn SINEs
Các yếu tố rãi rác cĩ kích thước dài LINEs : bao gồm các họ LINE 1 (hay Kpn 1) và THE 1.
Nhiễm sắc thể của Eukaryota
NST Eukaryote gồm DNA và protein, trong số đĩ histon là protein cốt lõi trong việc cuộn lại và điều hịa hoạt tính của DNA. Sự hình thành NST kỳ giữa từ chuỗi xoắn kép DNA qua hệ thống các bậc cấu trúc sau:
+ Nucleosome là đơn vị cấu trúc của NST được tạo nên do sợi DNA dài quấn quanh các protein histon thành sợi 11nm. Đơn vị này là phức hợp gồm 146 cặp nucleotid của DNA quấn quanh 8 phân tử histon: 2H2A, 2H2B, 2H3 ,2H4. Các nucleosome kề nhau được nối qua một phân tử histon trung gian H1.
+ Sợi chromatin dày 30nm: các nucleosome xếp sít nhau tạo thành phức hợp nucleoprotein. + Vùng xếp cuộn dày 300nm do sợi chromatin sau nhiều lần xoắn uốn khúc tạo nên.
+ Chất dị nhiễm sắc 700nm + Kỳ giữa 1400nm.
Trình tự CEN: trình tự lặp lại cao CEN là của các tâm động.
Trình tự TEL: thuộc các telomer (đầu mút của NST) với nhiều vai trị khác nhau: bảo vệ đầu mút NST khỏi bị cắt bởi nuclease, giữ chiều dài của NST khi sao chép, gắn với màng nhân và kìm hãm sự biểu hiện của các gen ở đầu mút. Các trình tự TEL cĩ tính bảo tồn cao trong tiến hĩa. Chúng cĩ số lần lặp lại cao, giàu A và C.