III. Stanley Lloyd Miller
LÊ HOÀNG GIANG
1.Định nghĩa Sinh học phân tử ?
Sinh học phân tử là một bộ phận Sinh , khoa học về sự sống, với đối tượng nghiên cứu là sự sống ở cấp độ phân tử,tập trung vào các khía cạnh về cấu trúc,sự sao chép và biều hiện của gen; sự tương tác và chức năng sinh lý của các sản phẩm của gen.
2. Mối quan hệ giữa Sinh học phân tử với các khoa học sinh học khác như thế nào ? Sinh học phân tử có mối liên hệ mật thiết với các ngành khoa học sinh học khác, đặc biệt các nhà sinh học như Di truyền học hay Hóa sinh cũng nghiên cứu sinh học ở mức độ sinh học phân tử ,tuy nhiên thiên về chức năng sinh học của gen hay sản phẩm của gen hơn là chính các phân tử này.
3. Có mấy phương pháp nguyên cứu về sinh học phân tử ?
Từ cuối năm những năm 50 đến đầu những năm 60 thê kỷ XX, các nhà sinh học, phân tử đã có được các kỹ thuật để phân lập,xác định đặc tính và thao tác trên phân tử
AND,ARN,và protein.Các kỹ thuật này gồm: + Tạo dòng biểu hiện.
+ PCR. * Dựa vào đâu mà người ta phát hiện ra pp PCR? + Điện di gel.
+ Lai viết Southern và Northern. + Lai viết Western và hóa miễn dịch 4. Phương pháp PCR là gì ?
PCR là một kỹ thuật cho phép khuếch đại mọt đoạn gen đặc hiệu để thu được nhiều bản sao phục vụ nguyên cứu.Bên cạnh đó, PCR cũng cho phép dễ dàng đưa các thay đổi , đọt biến vào ADN để nguyên cứu.
5. Lược sử phát triển Sinh học phân tử đã trãi qua những giai đoạn nào, hãy kể tên những giai đoạn đó ?
Sự phát triển Sinh học phân tử có thể phân chia thành 3 giai đoạn chính, đó là:
giai đoạn hình thành các tiền đề,giai đoạn Sinh học phân tử ra đời và giai đoạn Sinh học phân tử hiện đại.
6. Hãy nêu những thành tựu cơ bản trong giai đoạn Sinh học phân tử hiện đại ?
Trong thập niên 70 thế kỷ XX, kỹ thuật di truyền ra đời tạo nên cuộc cách mạng mới trong di truyền và sinh học phân tử.Việc xác định trình tự nucleotid của genđã nhanh chóng đẫn đến kỹ thuật mới : gây đột biến điểm định hướng tạo biến đổi tùy ý trên gen. Năm 1973,A.C Chang và Herbert Boyer,.. đã tạo được những plasmid tái tổ hợp đầu tiên.
Năm 1985,R.K . Saiki và K.B. Mullis đã công bố việc sử dụng PCR để khuyếch đại các đoạn gen B- globin in vitro. Như vậy có thể nói SHPT trong giai đoạn hiện đại được áp dụng trong ba lĩnh vực chủ yếu:
- Nghiên cứu cơ bản về cấu trúc và chức năng của từng gen.
- Sản xuất protein hữu ích bằng phương pháp mới. - Tạo ra các sinh vật biến đổi gen(GMO).
Hãy tóm tắt các cột móc sự kiện quan trong trọng sự hình thành và phát triển của SHPT trong giai đoạn từ năm 2000 đến nay ?
Thời gian Sự kiện
2000 Bản đồ gan hoàn chỉnh của thực vật đầu tiên: Arabidopsis thaliana, công bố bản đồ sơ bộ của bộ gen người.
2001 Hoàn chỉnh bản đồ gen cây lương thực gen đầu tiên: cây lúa.
Hoàn chỉnh bản đồ gen của vi khuẩn nông nghiệp: Sinorhizobium meiloti,vi khuẩn cố định đạm và Agrobacterrium,thuốc diệt sâu rraayf thực vật.
2002 Bản đồ protein sơ bộ đầu tiên của nấm men.
thành lập tổ chức quốc tế định trình tự các kí sinh trungfgaay sót rét và muỗi sốt rét.
Các nhà khoa học đã làm sáng tỏ các yếu tố kiểm soát sự biệt hóa tế bào gốc,xác định trên 200 gen liên quan.
2003 Công bố phiên bản thô của con người hoàn chỉnh.
2004 FDA lần đầu tiên cộng nhận hệ thống ADN microarray, Ampli Chip Cytchrome P450 Gennotyping Test, để giúp chuẩn đoán bệnh.
Giải mã bộ gen gà.
20/10/2004 Công bó bản mô tả khoa học hoàn chỉnh của Bộ gen người cho thấy có khoảng 20000-25000 gen mã hóa cho protein.
8. Phương pháp tạo dòng biểu hiện?
Tạo dòng biểu hiện được sử dụng để nghiên cứu chức năng protein .Đoạn ADN cần quan tâm được tạo dòng vào một plasmid và đưa vào tế bào để biểu hiện.Bằng cách thay đổi cơ cấu biểu hiện trên plasmid hoặc tinh chế protein người ta có thể hiểu được
cách thức điều hòa hoạt động của gen,quan hệ của nó với hoạt động của các gen hay protein khác cũng như cấu trúc và chức năng của nó.
9.Điện Di gel ?
Đây là một công cụ phân tích trong sinh học phân tử.Nó dựa vào việc phân tách các phân tử sinh học như ADN , ARN, protein trong điện trường,trong đó các điện tử này sẽ di chuyển dưới tác động của điện trường xuyên qua một hệ gel, do đó chúng có thể được tách ra theo kích thước hay điện tích.
10. Phương pháp lai vết Southern và Northern ?
Kỹ thuật lai vết Southern được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của một trình tự ADN đặc hiệu trong mẫu bằng cách chuyển các phân tử ADN đã được phân tách bằng điện di gel sang mtj mang rắn và cho lai để phất hiện nhờ mtj đoạn dò đặc biệt có đánh dấu. Kỹ thuật lai vết Southern vơi nguyên lý tương tự nhưng được áp dụng cho đối tượng ARN,được sử dụng để nguyên cứu sự biểu hiện của các ARN.
Phương pháp lai vết Western và hóa miễn dịch ?
Protein cũng có thể được phân tách trên gel và lai vết trên màng rắn (lai vết Western) và phát iện bằng kỹ thuật hóa miễm dịch .Nhờ đó nó có thể nghiên cứu sự hiện diện của protein trong tế bào và liên hệ với sự biểu hiện của gen tương ứng.
Hãy trình bày các kỹ thuật được sử dụng trong proteomis ? Các kỹ thuật được sử dụng gồm:
+ Điện di mọt chiều và 2 chiều trên gel. + Tinh thể tia X và cộng hưởng từ hạt nhân.
+ Đa khối phổ kết hợp kết hợp với sắc ký đảo pha hoặc điện di 2 chiều. + Khối phổ ( không song song),thường là KALDI- TOF.
+ Sắc ký ái lực. + Phần mềm.
13. Nội dung chính của học thuyết trung tâm của Sinh học phân tử là gì ?
Học thuyết trung tâm (Central Dogma) của Sinh học phân tử được phát biểu lần đầu tiên bởi Francis Crik năm 1958 về sự luân huyển thông tin của sinh vật: “ Thông tin khi đã chuyển sang protein thì không thể lấy lại được”.