Bài 1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN

SINH H?C D?I CUONG
B�I THUY?T TRèNH
Khoa Lâm Nghiệp Lớp DH11NK Nhóm D
ĐỀ TÀI ADN VÀ
NHÂN ĐÔI
DANH S�CH C�C TH�NH VIấN
HỌ VÀ TÊN MSSV

1.Mạnh Tuấn Anh 11146033
2.Phạm Văn Tùng
3.Lê Thị Cẩm 11146063
4.Lê Thị Hồng 11146052
5.Nguyễn Thị Kiều Trang 11146056
6.Trần Minh Tiến 11146094
7.Nguyễn Huy Toàn 11146028
8.Lê Hoàng Nam 11146081
9.Mai Thị Mỹ Ngân 11146037
10.Lương Thị Mỹ Lại 11146019
Gồm 2 vấn đề: ADN và Sự Nhân Đôi
ADN:
+ Thành phần hóa học của ADN
+ Cấu trúc của ADN
+ Chức năng của ADN
…


Sự Nhân Đôi Của AND:
+ Giới thiệu về Sự Nhân Đôi
Của ADN
+ Hiện tượng và điều kiện
+ Cơ chế…..v..v..
Nhi?m s?c th?
ADN
- Là 1 loại axit nuclêic được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O, N, P.
- ADN thuộc loại đại phân tử có kích thước lớn dài tới hàng trăm micromet khối lượng lớn ( hàng triệu, hàng chục triệu đvc)
- Được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. (gồm nhiều đơn phân)
- Có 4 loại: A,T,G,X.
Cấu tạo hoá học phân tử ADN
Watson (người Mỹ) và Crick (người Anh)
C?u trỳc khụng gian phõn t? ADN
37 tu?i
25 tu?i
Năm 1953, Watson và Crick đã xây dựng mô hình cấu trúc không gian
của phân tử ADN.
C?u trỳc khụng gian phõn t? ADN
Theo mô hình này, ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch polynucleotid xoắn, mà 2 tay thang là các phân tử đường và axit photphoric sắp xếp xen kẽ nhau, còn mỗi bậc thang là một cặp base nitric đứng đối diện và liên kết với nhau bằng các liên kết hiđrô theo nguyên tắc bổ sung, nghĩa là một base lớn (A hoặc G) được bù bằng một bazơ bé (T hoặc X) hay ngược lại. Do đặc điểm cấu trúc, ađenin chỉ liên kết với timin bằng 2 liên kết hiđrô và guanin chỉ liên kết với xitôzin bằng 3 liên kết hiđrô.
C?u trỳc khụng gian phõn t? ADN
C?u trỳc khụng gian phõn t? ADN
Mô hình Watson – Crick cũng chỉ ra rằng đường kính vòng xoắn của phân tử ADN là 20Å , nhưng chiều dài có thể đạt tới hàng chục, thậm chí hàng trăm micrômet (phân tử prôtêin lớn nhất cũng chỉ có chiều dài 0,1micrômet). Mỗi vòng xoắn của chuỗi xoắn kép ADN dài 34Å và gồm 10 cặp nuclêôtit. Như vậy mỗi cặp nuclêôtit ứng với 3,4Å .
Ch?c nang c?a phõn t? ADN
Bằng lý thuyết và cả thực nghiệm, người ta đã chứng minh rằng chức năng của ADN là bảo quản và truyền đạt thông tin về cấu trúc toàn bộ các loại protein của cơ thể sinh vật, do đó qui định các tính trạng và đặc tính của cơ thể.
AND là vật chất di truyền
Biến nạp là hiện tượng truyền thông tin di truyền bằng ADN nó làm biến đổi genotip của vi khuẩn nhận do tiếp thu ADN của vi khuẩn cho.
Thí nghiệm của Griffith năm 1928
Hiện tượng biến nạp
AND là vật chất di truyền
AND là vật chất di truyền
Hiện tượng tải nạp
T?i n?p l� quỏ trỡnh trong dú ADN c?a vi khu?n du?c chuy?n t? m?t vi khu?n n�y sang vi khu?n khỏc nh? virus c?a vi khu?n (th?c khu?n th?, bacteriophage, thu?ng g?i l� phage).
AND là vật chất di truyền
Chuyển gen từ vi khuẩn cho sang vi khuẩn nhận nhờ phage
Tính chất của phân tử ADN
Biến tính (denaturation) và hồi tính (renaturation)
Hai mạch đơn của phân tử ADN gắn với nhau nhờ các liên kết hydro. Khi đun nóng ADN từ từ,vượt quá nhiệt  độ sinh lý (khoảng 80- 95 độ C), các liên kết hydro giữa 2 mạch bị đứt và tách rời nhau. Trước tiên các mối liên kết A-T, khi nhiệt độ > 90 độ C các liên kết G -X bị đứt. Đó là hiện tượng biến tính của ADN.
Các  ADN  bị  biến  chất  được  hạ  nhiệt  độ từ từ, ở 60- 70 độ C  các nucleotid sẽ gắn lại với nhau để tạo nên ADN mạch kép. Hiện tượng này gọi là hồi tính.
Tính chất của phân tử ADN
Lai acid nucleic
Nguyên tắc:Lấy ADN A làm biến tính thành mạch đơn, trộn với ADN B cũng bị biến tính thành mạch đơn.Dung dịch được hạ nhiệt độ từ từ để xảy ra hồi tính. Đây là kiểu lai lỏng hay lai trong dung dịch. Quá trình hồi tính xảy ra, sợi A kết với A, B kết với B, đồng thời có sợi A kết với B tạo thành phân tử lai. Muốn lai được với nhau, giữa 2 loại ADN  phải có những đoạn có trình tự bổ sung nhau. Có thể dùng đồng vị phóng xạ đánh dấu để phát hiện đoạn lai. ADN của chuột chỉ lai được 25%.
+ Có thể tiến hành lai mARN với ADN để xác định vị trí gen trên
ADN tạo ra mARN tương ứng.
Tính chất của phân tử ADN
SỰ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADN
THÖÏC HIEÄN :
BẠN BIẾT GÌ VỀ SỰ TỰ NHÂN ĐÔI ADN ???
Là quá trình hình thành 2 phân tử ADN mới từ 1 phân tử ADN ban đầu.
Là cơ sở cho sự tự nhân đôi của NST trong quá trình phân bào.
Xảy ra trong gian kì, ở pha S.
CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT
Các liên kết H2 giữa hai mạch phải bị phá vỡ.
Phải có đủ 4 loại nucleoside triphosphates: dATP, dTTP, dGTP, dXTP.
Phải có đoạn mồi (primer) để bắt cặp với mạch khuôn.
Có sự tham gia của các nhân tố đặc hiệu :
+ TOPOISOMERASE + PRIMASE
+ HELICASE + ADN POLYMERASE
+ SSB PROTEIN + ADN LIGASE
TOPOISOMERASE
Chức năng : tháo xoắn tại điểm gốc và duỗi thẳng mạch ADN
Topoisomerase I : tháo xoắn 1 mạch
Topoisomerase II : tháo xoắn 2 mạch
Mô hình hoạt động của Topoisomerase
Cấu trúc 3D của Topoisomerase
HELICASE
Chức năng : cắt đứt liên kết H2, tạo nên 2 chạc ba tái bản ở hai bên điểm gốc và hoạt động suốt chiều dài ADN dọc theo mạch khuôn
Các loại Helicase ở VK qua kính hiển vi e–
Cấu trúc 3D của enzyme Helicase
PROTEIN SSB
Chức năng : làm căng mạch tạo điều kiện cho việc sao chép được dễ dàng.
ADN POLYMERASE
Polymer hoá 5’ – 3’ : ADN Polymerase I, II, III
Exonuclease 3’ – 5’ : ADN Polymerase I, II, III
Exonuclease 5’ – 3’ : ADN Polymerase I
Chức năng :
PRIMASE
Chức năng : tạo đoạn mồi (ARN primer) có khoảng 10 ribonucleotide
ADN LIGASE
Chức năng :
Nối các đoạn Okazaki (Okazaki fragments)
GỒM 3 GIAI ĐOẠN CHÍNH :
BẮT ĐẦU (Initiation)
KÉO DÀI (Elongation)
KẾT THÚC (Termination)
Protein đặc hiệu nhận biết điểm gốc (Origine) và gắn chặt vào đó.
Enzyme Topoisomerase tháo xoắn 2 mạch ở 2 bên điểm gốc.
Enzyme Helicase bắt đầu tách mạch tạo thành chạc ba tái bản bằng cách sử dụng năng lượng ATP để cắt đứt liên kết H2.
Protein SSB gắn vào các mạch đơn làm chúng tách nhau, thẳng ra, không cho chập ngẫu nhiên hay xoắn lại  sao chép dễ dàng.
Enzyme primase tạo đoạn mồi (ARN primer) có khoảng 10 urn liên kết với mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung.
Tổng hợp đoạn mồi (ARN primer) :
Đây là một đoạn mạch có khoảng 10 rnu, được tổng hợp nhờ phức hợp primosome gồm nhiều protein và enzyme primase, trên mạch muộn (lagging strand) có nhiều primer.
2) Tổng hợp mạch mới bởi ADN Polymerase III :
ADN Pol. III nối dài đầu 3’ –OH của một mồi đã bắt cặp sẵn trên mạch khuôn.
ADN Pol. chỉ tổng hợp theo chiều từ 5’  3’ (mạch mới) hay theo chiều từ 3’  5’ của mạch khuôn mẫu (template strand).Tốc độ bổ sung nu ở vi khuẩn là : 500nu/s, ở động vật có vú là : 50nu/s.
Mạch sớm (leading strand) được tổng hợp nhanh và liên tục.
Mạch muộn (lagging strand) được tổng hợp không liên tục dựa trên các đoạn mồi tạo thành những đoạn Okazaki (Okazaki fragments – do R.Okazaki người Nhật phát hiện năm 1969) gồm từ 100-1000 cặp base.
CÁC NU TỰ DO GẮN VÀO RNU CỦA PRIMER NHƯ THẾ NÀO?
QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP MẠCH MUỘN
Primase gắn mồi vào mạch khuôn, gần chạc ba tái bản.
ADN Pol. III nối dài mồi theo hướng ngược chiều chạc ba tái bản tạo thành những đoạn ngắn Okazaki (có từ 100-1000 base).
Các khe hở trong đoạn nu mới bổ sung và đoạn Okazaki sẽ được ligase nối lại nhanh chóng thành một sợi đơn hoàn hảo.
Mồi ARN bị phân huỷ bởi ARNase H.
Các lỗ hổng (GAP) sẽ được lấp lại nhờ vào ADN Polymerase I.
Enzyme Ligase nối tất cả các chỗ gián đoạn.
Mạch mới và mạch cũ xoắn lại dần.
Sự tự nhân đôi xảy ra cho đến khi hai chạc ba gặp nhau (đối với Vi khuẩn) hay chạc ba chạy hết chiều dài ptử ADN (Eukaryote).
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT
SỬA SAI KHI SAO CHÉP
TỰ NHÂN ĐÔI ADN Ở TẾ BÀO EUKARYOTE
Tương tự như ở tế bào Prokaryote nhưng có sự khác biệt ở các enzyme tham gia.
Cho đến nay đã phát hiện 6 loại ADN Polymerase tham gia nhưng chưa thể biết hết chức năng (Ở Prokaryote đã phát hiện được 5 loại ADN Polymerase nhưng chỉ mới biết được chức năng của ADN Polymerase I,II và III)
Có nhiều enzyme chuyên biệt tham gia.
SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT
In Eukaryotes
Ý nghĩa của quá trình nhân đôi ADN
Là cơ sở cho quá trình nhân đôi của NST và phân bào
Đảm bảo sự truyền đạt thông tin di truyền chính xác ở mức độ phân tử qua các thế hệ tế bào
BẠN NÀO CÓ THẮC MẮC
HAY CÓ CÂU HỎI NÀO VỀ
ĐỀ TÀI
AND và sự nhân đôi
XIN ĐẶT CÂU HỎI?
TRÂN TRỌNG KÍNH CHÀO
CHÚC CÁC BẠN
HỌC TỐT