Chuyên đề Gene - ADN

Là một đoạn DNA mang một chức năng nhất định trong quá trình truyền thông tin di truyền
Các nucleotide trên cùng một mạch liên kết với nhau bằng liên kết phosphordiester.
Các nucleotide tương ứng ở 2 mạch liên kết với nhau bằng liên kết hidro, theo nguyên tắc bổ sung.
Adenine (A) liên kết với Thymine (T) và ngược lại.
Guanine (G) liên kết với Cytosine (C) và ngược lại.
DNA ở nhân là chuỗi xoắn kép.
Đường kính vòng xoắn là 20A.
Chiều dài của một cặp nucleotide là 3.4A.

DNA ở prokaryote không liên kết với protein histone.
Trong hầu hết tế bào prokaryote, DNA có dạng vòng.
Một số DNA xoắn lại vài lần, tạo thành dạng siêu vòng.
DNA ở nhân Eukaryote liên kết với protein histone.
8 phân tử protein histone tạo thành một khối ellipsoid có chiều dài khoảng 11nm và đường kính khoảng từ 6.5 đến 7nm.
Mạch DNA cuốn 1,75 vòng quanh khối ellipsoid và đoạn cuốn gồm 166 cặp base.
Phức hợp DNA và histone gọi là nucleosome.
Giữa các nucleosome có khoảng từ 14 đến hơn 100 cặp base gọi là vùng liên kết.
Histone H1 tương tác với vùng liên kết để làm cho DNA tiếp tục cuộn xoắn tạo thành các cấu trúc phức tạp hơn.
DNA xoắn cực đại có thể quan sát được trong nguyên phân và giảm phân.
 Chuỗi xoắn kép


 Sợi cơ bản



Sợi nhiễm sắc



 Vùng xếp cuộn



 Chromatid



 Chromosome: Cromatid Centromere
DNA tự sao nhờ enzyme DNA polymerase.
Tự sao theo 3 nguyên tắc:
Nguyên tắc bổ sung.
Nguyên tắc bán bảo toàn.
Nguyên tắc khuôn mẫu.
Sự tự sao xảy ra trong kì trung gian của chu kì tế bào.
Quá trình sao chép ở DNA theo cơ chế nửa gián đoạn, tức là sao chép mà ở đó một mạch mới được tổng hợp liên tục còn mạch mới thứ 2 tổng hợp thành từng đoạn, rồi các đoạn nối lại với nhau.
Khi bắt đầu sao chép, phân tử DNA tách ra tạo 2 mạch đơn trong đó một mạch có đầu 3’-OH còn mạch kia có đầu 5’-P. Enzyme DNA polymerase chỉ có thể bổ sung nucleotit vào nhóm 3’-OH nên mạch mới dựa vào mạch khuôn có đầu 3’-OH được hình thành liên tục. Mạch mới thứ hai được hình thành thành từng đoạn theo hướng ngược lại, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzyme nối. Các đoạn này gọi là đoạn Okazaki, dài từ 1000 – 2000 nucleotide.
Mã di truyền trong DNA chứa thông tin quy định sự gắn kết các amino acid trong chuỗi polypeptide tạo nên protein.
Trình tự sắp xếp các nucleotide trong gen quy định trình tự sắp xếp các amino acid trong phân tử protein được gọi là mã di truyền. Mã di truyền là mã bộ ba.
Sự hợp lí của mã bộ ba: Có 20 loại amino acid trong cơ thể sinh vật. Nếu mỗi nucleotide mã hóa một amino acid thì 4 loại nucleotide chỉ mã hóa 1 amino acid. Nếu là mã bộ 2 thi cũng chỉ mã hóa được nhiều nhất 16 loại. Trong khi đó, nếu 3 nucleotide mã hóa 1 amino acid thì sẽ có 64 bộ ba. Vậy mã di truyền là mã bộ ba.
Mã bộ 3 được đọc theo chiều 5’ – 3’
Được đọc liên tục theo từng cụm 3 nucleotide không ngắt quãng, các bộ 3 không gối lên nhau.
Mã di truyền mang tính phổ biến.
Mã di truyền mang tính thoái hóa.
Mã di truyền có 1 bộ 3 khởi đầu là AUG và 3 bộ 3 kết thúc là UAA, UGA, UAG.


Khởi đầu




Kéo dài



Kết thúc
Quá trình phiên mã
Quá trình tách exon ở Eukaryote
Dịch mã