CN gen Thự Vật
Chia sẻ bởi Nguyễn Thị Hân |
Ngày 18/03/2024 |
8
Chia sẻ tài liệu: CN gen Thự Vật thuộc Sinh học
Nội dung tài liệu:
Bài giảng
Công nghệ gen thực vât
PLANT GENE TECHNOLOGY
PGS. TS. Nông Văn Hải
NCVCC, Phó Viện trưởng,
Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gen
Viện Công nghệ sinh học
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Tel/Fax (04).3836322 Email: [email protected]
Bài 2.
Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/
bộ môn khoa học có liên quan
Các khái niệm cơ bản
Gen
Hệ/ Bộ gen (nhân, lục lạp, ty thể)
Hệ gen học
Các lĩnh vực/ bộ môn khoa học có liên quan
Hệ protein học
Hệ phiên mã học
Hệ trao đổi chất học
Sinh tin học
…
Định nghĩa, khái niệm
Gen lµ g×?/ What is a gene?
Lodish et al. (2003) Molecular Cell Biology (5th edition).
WH Freeman & Co.
The entire nucleic sequence that is necessary for the synthesis of a functional polypeptide or RNA…
Tr×nh tù nucleic (acid) trän vÑn cÇn thiÕt cho sù tæng hîp mét polypeptide chøc n¨ng hoÆc RNA…
DNA/RNA
Cấu trúc phân tử của đường Ribose và Deoxyribose
Tr¹ng th¸i tù nhiªn
Tr¹ng th¸i biÕn tÝnh sîi ®¬n
Tr¹ng th¸i l¹i tÝnh
Cấu trúc gen tế bào nhân sơ (Prokaryotes)
Promoter CDS Terminator
transcription
Genomic DNA
mRNA
protein
UTR UTR
translation
Cấu trúc gen tế bào nhân chuẩn (Eukaryotes)
5’ - Promoter Exon1 Exon2 Terminator – 3’
UTR Intron1 UTR
transcription
translation
Poly A
protein
Gen thường bị ngắt quãng bởi 1 hay nhiều đoạn chèn (introns):
Definitions of DNA Sequencing (on the Web)
§inh nghÜa: x¸c ®Þnh/ ph©n tÝch/ gi¶i tr×nh tù gen (trªn m¹ng)
The experimental process of determining the nucleotide sequence of a region
of DNA…
www.sequenceanalysis.com/glossary.html
Determining the exact order of the base pairs in a segment of DNA.
www.accessexcellence.org/AE/AEPC/NIH/gene27.html
Procedures for determining the nucleotide sequence of a DNA fragment.
www.biotechwithitaly.com/nw_glossary_cd.html
Analysis of the sequence of building blocks of hereditary information.
www.mwgbiotech.com/html/glossary/glossary_overview.shtml
The process of determining the order of nucleotide bases in a DNA molecule.
www.biotech.ca/EN/what_glossary.html
Luận thuyết (lý thuyết) trung tâm của Sinh học phân tử
The Central Dogma of Molecular Biology
RNA
Protein
DNA
Do Francis Crick đề xuất năm 1958 để mô tả dòng thông tin di truyền trong tế bào
Thông tin di truyền chứa đựng trong DNA được chuyển tải đến RNA và từ RNA đến protein
Qua hơn 4 thập kỷ phát triển của Sinh học phân tử, luận thuyết (lý thuyết) trung tâm này được sửa đổi nhiều lần
DNA
?
RNA
Protein
Prion
bß ®iªn
(BSE)
Virus
RNA
Genome là gi/ What is a genome?
The genome consists of the entire DNA sequence
in an organism
Genome chứa trình tự DNA trọn vẹn của một cơ thể
Genomes include more than genes
Ngoài các gen, genome còn bao gồm:
spacer DNA: DNA
repetitive DNA: DNA lặp lại
intronic DNA:DNA của các intron
‘junk’ DNA?: DNA “rác/phế thải”
* Cơ thể bậc cao: genome là toàn bộ DNA chøa trong 1n nhiÔm s¾c thÓ (genome nh©n). Ngoµi ra, cßn cã genome ty thÓ; genome lôc l¹p
** Virus chøa RNA (cóm, HIV…) : toµn bé RNA cña virus
Các thuật ngữ
Genome – entire genetic material of an individual:
Genome – Chất liệu di truyền trọn vẹn của một cá thể
Bộ môn/lĩnh vực khoa học: Genomics
Transcriptome – set of transcribed sequences
Transcriptome: Tập hợp
các trình tự đuợc phiên mã
Bộ môn/lĩnh vực khoa học: Transcriptomics
Proteome – set of proteins encoded by the genome
Proteome: Tập hợp các protein mã hóa bởi genome
Bộ môn/lĩnh vực khoa học:Proteomics
Kích thước của genome
Gene number increases
with phylogenetic complexity:
Số gen tăng lên theo
sự phức tạp về chủng loại phát sinh
Lịch sử phân tích trình tự gen
1870 Mischer: Phát minh DNA
1940 Avery: DNA là "chất liệu di truyền"
1953 Watson & Crick: Cấu trúc xoắn kép của DNA
1965 Holley: Trình tự của tRNA nấm men
1977 Wu: Trình tự của đầu dính DNA thực khuẩn ?
1977 Sanger: Phương pháp dừng chuỗi bằng dideoxy
Maxam & Gilbert: Phương pháp phân giải hoá học
1980 Messing: Chọn dòng trong thực khuẩn M13
1986 Hood et al: Tự động hoá một phần
1990 Phân tích trình tự bằng chu trình nhiệt (PCR); các
enzyme được hoàn thiện để đọc trình tự; các hệ thống
dò huỳnh quang được hoàn thiện (đọc qua ống mao
dẫn)
2002 Tự động hoá phòng thí nghiệm
1
15
150
1.500
25.000
50.000
200.000
Hiệu suất
bp/người/năm
53.000.000
Lịch sử nghiên cứu genome
Cho ®Õn nay, cã trªn 1500 genome ®· ®îc x¸c ®Þnh
tr×nh tù hoµn toµn, bao gåm:
Human, mouse, rat, zebra fish, drosophila, yeast,
anopheles, Ẩrabidopsis thalliana, rice, wheat, tomato …
E. coli (4 strains), M. tuberculosis, M. leprae.
Mitochondria, chloroplast, plasmids
Số lượng gen của các loài sinh vật
Người 20.000 – 25.000 gen
Nấm men 6.000 gen
Ruồi giấm (Drosophila) 14.000 gen
Arabidopsis thaliana 27.000 gen
Lúa 40.000 gen
Độ lớn của hệ gen một số loài thực vật
Phân bố số lượng genom đã được giải trình tự
hoàn toàn ở các sinh vật
Archea (16)
Eukarya (20)
Bacteria (139)
Viruses (1500)
Công nghệ gen thực vât
PLANT GENE TECHNOLOGY
PGS. TS. Nông Văn Hải
NCVCC, Phó Viện trưởng,
Giám đốc Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ gen
Viện Công nghệ sinh học
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội
Tel/Fax (04).3836322 Email: [email protected]
Bài 2.
Hệ gen học thực vật và lĩnh vực/
bộ môn khoa học có liên quan
Các khái niệm cơ bản
Gen
Hệ/ Bộ gen (nhân, lục lạp, ty thể)
Hệ gen học
Các lĩnh vực/ bộ môn khoa học có liên quan
Hệ protein học
Hệ phiên mã học
Hệ trao đổi chất học
Sinh tin học
…
Định nghĩa, khái niệm
Gen lµ g×?/ What is a gene?
Lodish et al. (2003) Molecular Cell Biology (5th edition).
WH Freeman & Co.
The entire nucleic sequence that is necessary for the synthesis of a functional polypeptide or RNA…
Tr×nh tù nucleic (acid) trän vÑn cÇn thiÕt cho sù tæng hîp mét polypeptide chøc n¨ng hoÆc RNA…
DNA/RNA
Cấu trúc phân tử của đường Ribose và Deoxyribose
Tr¹ng th¸i tù nhiªn
Tr¹ng th¸i biÕn tÝnh sîi ®¬n
Tr¹ng th¸i l¹i tÝnh
Cấu trúc gen tế bào nhân sơ (Prokaryotes)
Promoter CDS Terminator
transcription
Genomic DNA
mRNA
protein
UTR UTR
translation
Cấu trúc gen tế bào nhân chuẩn (Eukaryotes)
5’ - Promoter Exon1 Exon2 Terminator – 3’
UTR Intron1 UTR
transcription
translation
Poly A
protein
Gen thường bị ngắt quãng bởi 1 hay nhiều đoạn chèn (introns):
Definitions of DNA Sequencing (on the Web)
§inh nghÜa: x¸c ®Þnh/ ph©n tÝch/ gi¶i tr×nh tù gen (trªn m¹ng)
The experimental process of determining the nucleotide sequence of a region
of DNA…
www.sequenceanalysis.com/glossary.html
Determining the exact order of the base pairs in a segment of DNA.
www.accessexcellence.org/AE/AEPC/NIH/gene27.html
Procedures for determining the nucleotide sequence of a DNA fragment.
www.biotechwithitaly.com/nw_glossary_cd.html
Analysis of the sequence of building blocks of hereditary information.
www.mwgbiotech.com/html/glossary/glossary_overview.shtml
The process of determining the order of nucleotide bases in a DNA molecule.
www.biotech.ca/EN/what_glossary.html
Luận thuyết (lý thuyết) trung tâm của Sinh học phân tử
The Central Dogma of Molecular Biology
RNA
Protein
DNA
Do Francis Crick đề xuất năm 1958 để mô tả dòng thông tin di truyền trong tế bào
Thông tin di truyền chứa đựng trong DNA được chuyển tải đến RNA và từ RNA đến protein
Qua hơn 4 thập kỷ phát triển của Sinh học phân tử, luận thuyết (lý thuyết) trung tâm này được sửa đổi nhiều lần
DNA
?
RNA
Protein
Prion
bß ®iªn
(BSE)
Virus
RNA
Genome là gi/ What is a genome?
The genome consists of the entire DNA sequence
in an organism
Genome chứa trình tự DNA trọn vẹn của một cơ thể
Genomes include more than genes
Ngoài các gen, genome còn bao gồm:
spacer DNA: DNA
repetitive DNA: DNA lặp lại
intronic DNA:DNA của các intron
‘junk’ DNA?: DNA “rác/phế thải”
* Cơ thể bậc cao: genome là toàn bộ DNA chøa trong 1n nhiÔm s¾c thÓ (genome nh©n). Ngoµi ra, cßn cã genome ty thÓ; genome lôc l¹p
** Virus chøa RNA (cóm, HIV…) : toµn bé RNA cña virus
Các thuật ngữ
Genome – entire genetic material of an individual:
Genome – Chất liệu di truyền trọn vẹn của một cá thể
Bộ môn/lĩnh vực khoa học: Genomics
Transcriptome – set of transcribed sequences
Transcriptome: Tập hợp
các trình tự đuợc phiên mã
Bộ môn/lĩnh vực khoa học: Transcriptomics
Proteome – set of proteins encoded by the genome
Proteome: Tập hợp các protein mã hóa bởi genome
Bộ môn/lĩnh vực khoa học:Proteomics
Kích thước của genome
Gene number increases
with phylogenetic complexity:
Số gen tăng lên theo
sự phức tạp về chủng loại phát sinh
Lịch sử phân tích trình tự gen
1870 Mischer: Phát minh DNA
1940 Avery: DNA là "chất liệu di truyền"
1953 Watson & Crick: Cấu trúc xoắn kép của DNA
1965 Holley: Trình tự của tRNA nấm men
1977 Wu: Trình tự của đầu dính DNA thực khuẩn ?
1977 Sanger: Phương pháp dừng chuỗi bằng dideoxy
Maxam & Gilbert: Phương pháp phân giải hoá học
1980 Messing: Chọn dòng trong thực khuẩn M13
1986 Hood et al: Tự động hoá một phần
1990 Phân tích trình tự bằng chu trình nhiệt (PCR); các
enzyme được hoàn thiện để đọc trình tự; các hệ thống
dò huỳnh quang được hoàn thiện (đọc qua ống mao
dẫn)
2002 Tự động hoá phòng thí nghiệm
1
15
150
1.500
25.000
50.000
200.000
Hiệu suất
bp/người/năm
53.000.000
Lịch sử nghiên cứu genome
Cho ®Õn nay, cã trªn 1500 genome ®· ®îc x¸c ®Þnh
tr×nh tù hoµn toµn, bao gåm:
Human, mouse, rat, zebra fish, drosophila, yeast,
anopheles, Ẩrabidopsis thalliana, rice, wheat, tomato …
E. coli (4 strains), M. tuberculosis, M. leprae.
Mitochondria, chloroplast, plasmids
Số lượng gen của các loài sinh vật
Người 20.000 – 25.000 gen
Nấm men 6.000 gen
Ruồi giấm (Drosophila) 14.000 gen
Arabidopsis thaliana 27.000 gen
Lúa 40.000 gen
Độ lớn của hệ gen một số loài thực vật
Phân bố số lượng genom đã được giải trình tự
hoàn toàn ở các sinh vật
Archea (16)
Eukarya (20)
Bacteria (139)
Viruses (1500)
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Nguyễn Thị Hân
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)