Di truyền học virus

BÁO CÁO: DI TRUYỀN VÀ KỸ THUẬT DI TRUYỀN
GVHD : Ths. Lâm Khắc Kỷ
Nhóm báo cáo : Nhóm 1
ĐỀ TÀI: DI TRUYỀN HỌC VIRUS
Danh sách nhóm:
Nguyễn Công Bình
Trịnh Đức Duy
Lê Thị Vy Hiền
Phan Thị Châu Loan
Nguyễn Thanh Phong
Trần Hồng Thắng
Hồ Thị Thuỷ
Huyền Trang
Phạm Thị Yến
1. Cấu tạo, đặc điểm bộ gen virus
2. Cơ chế sự lây nhiễm ở virus
3. Tái tổ hợp di truyền virus
4. Virus DNA
5. Virus RNA
DI TRUYỀN HỌC VIRUS
NỘI DUNG BÁO CÁO
CẤU TẠO ĐẶC ĐiỂM BỘ GEN VIRUS
Virus là gì?
Thuật ngữ “Virus” bắt nguồn từ tiếng Latinh có nghĩa là “ chất độc”
Là nhóm vsv chưa có cấu tạo tế bào, có kích thước vô cùng nhỏ bé.
Phải sống ký sinh trong các tế bào khác (vi khuẩn, động vật, thực vật và con người)
Gây các loại bệnh hiểm nghèo cho các đối tượng mà chúng ký sinh.
Một số bệnh do Virus
Bệnh sars
Bệnh AIDS
Bệnh thủy đậu
Bệnh sởi
Genome virus
Genome DNA
Genome RNA
Đặc điểm cấu tạo của bộ gen Virus
Genome virus

Kích thước genome từ 3500nu đến 280000bp (base pair)
Chỉ chứa DNA hoặc RNA mà không bao giờ chứa cả hai loại
Có thể là DNA hoặc RNA ở dạng chuỗi đơn hoặc chuỗi kép
Genome virus


Các tín hiệu điều khiển nằm trên genome được các yếu tố của tế bào nhận biết
Phiên mã, dịch mã tạo thành các protein cấu trúc, protein không cấu trúc và tạo các bản sao genome dùng cho lắp ráp các virus mới.
Hiện tượng các gen chồng lên nhau và cắt nối mRNA là rất phổ biến.
Genome DNA
Có dạng vòng, xoắn (virus papova) hoặc dạng thẳng, chuỗi kép (virus herpes, adeno)
DNA phiên mã trong nhân và được kiểm soát bởi hệ enzyme của tế bào
Gen mã hóa cho protein nằm ở các vị trí khác nhau trên DNA
Virus DNA kích thước lớn
DNA mã hóa cho hơn 40 protein của virion và hơn 40 protein không cấu trúc
Chúng là loại duy nhất chứa các đoạn đồng phân của cùng một phân tử.
Genome của herpes simplex
Genome của virus adeno
Virus có AND kích thước nhỏ
Genome virus parvo
Genome virus polyoma
Genome virus parvo
Genome virus polyoma
Genome RNA
Có thể ở dạng mạch đơn hoặc mạch kép, thẳng hoặc khép vòng
Virus thực vật luôn chứa RNA chuỗi kép dạng vòng trong khi RNA của virus động vật dù là chuỗi kép hay chuỗi đơn đều ở dạng thẳng.
Sự phân cực
Tùy thuộc trình tự nucleotit của mRNA mà chia genome RNA của virus thành hai nhóm:
Genome dương (+)
Genome âm (-)
mRNA 5’…GAC UCG AGC…3’
DNA(+) 5’....GAC TCG AGC...3’
DNA(-) 5’....CTG AGC TCG...3’
RNA(+) 5’....GAC UCG AGC...3’
RNA(-) 5’....CUG AGC UCG....3’

Mạch acid nucleic trong genome được gọi là (+) nếu có trật tự nucleotit giống trật tự của mRNA, còn gọi là (-) nếu có trật tự ngược lại với mRNA.
Genome RNA
Genom virus ARN không phân đoạn
Genom virus ARN phân đoạn
Genom ARN không phân đoạn
Genom virus ARN phân đoạn
Genome bao gồm nhiều đoạn ngắn gọi là genome phân đoạn.
Là genome chứa hai hay nhiều phân tử acid nucleic khác nhau về tính chất vật lý, cùng được gói lại trong một virion
Genome ARN phân đoạn ở Virus orthomyxo
Hình dạng và cấu tạo virus
Cơ chế của sự lây nhiễm
SỰ LÂY NHIỄM
Hình cầu
Hình que
Hình khối
Hình nòng nọc
HÌNH DẠNG CƠ BẢN
Virus HIV
Adenovirus
Bacteriophage
Tymoviruses
CẤU TẠO
1)Acid nucleic (lõi): AND hoặc ARN
2)Capsit (vỏ protein): bao quanh chuỗi acid nucleic có bản chất là protein
3)Envelope (màng bao): bao bên ngoài nucleocapsit
Xảy ra 5 giai đoạn
Cơ chế chung của sự lây nhiễm
Stage 1: Hấp thụ
Sợi đuôi
của phage
gắn vào
điểm nhận
bề ngoài
của tế bào
stage 2: Xâm nhập

Ống đuôi co lại
tạo lỗ thủng
xuyên vách
tế bào và
bơm DNA
của virus vào.

Stage 3: Sinh tổng hợp
Sinh tổng hợp Protein
Stage 4: Lắp ráp
Stage 5: Phóng thích
Tế bào bị vỡ
100-200 virion
thoát ra
chúng có thể
lặp lại chu trình
mới
LYTIC CYCLE
Nguyên nhân gây chết tế bào:
Xáo trộn quá trình tổng hợp protein của tế bào
Tích luỹ chất độc
Phá huỷ, làm tan tế bào
Gắn xen vào NST của TB chủ
Tiêm bộ gen vào tế bào vật chủ
Chuyển sang chu trình tan
Nhân lên qua các lần phân bào
LYSOGENIC CYCLE
PHÂN BiỆT 2 CHU TRÌNH
Virut nhân lên và làm tan tế bào
Gắn xen bộ gen vào tế bào chủ, nhân lên cùng với tế bào vật chủ và không làm tan tế bào chủ
Lytic cycle
Lysogenic cycle
TÁI TỔ HỢP DI TRUYỀN VIRUS
Tái tổ hợp
Sự phối hợp (giao hoán) genome của một số Virus giống nhau về mặt DT
Tạo ra các thế hệ Virus mang những đặc điểm không có ở cha mẹ của chúng.
Virus ADN
Mức độ tái tổ hợp ở Virus ADN mạch đôi tỷ lệ thuận với kích thước của chúng.
Ở Virus có thể thấy tái tổ hợp không liên tục
Virus ARN
Khi sao mạch ARN (-) từ mạch khuôn ARN (+), polymeraza có thể “ nhảy” từ mạch ARN này sang mạch ARN khác tạo thành khuôn lai
Nếu hai virus cùng đột biến thì qua tái tổ hợp sẽ tạo thành quần thể mang genome bình thường.
Các kết quả từ Tái tổ hợp
Các kết quả từ Tái tổ hợp
VIRUS DNA VÀ RNA
CLASS 1: Double – stranded DNA
Nhóm 1 được chia thành 2 nhóm nhỏ:
Nhân lên trong nhân  phụ thuộc vào các yếu tố phiên mã của tế bào.
Nhân lên trong tế bào chất  virus có sẵn các enzyme phiên mã  ít phụ thuộc vào cơ chế phiên mã của tế bào.
DNA kép
Lắp ráp
mARN
Protein
DNA kép
CLASS 1: Double – stranded DNA
CLASS 1: Double – stranded DNA
CLASS 2: Single – stranded DNA
Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân:
Từ sợi ban đầu tổng hợp nên sợi DNA kép trung gian.
Sợi trung gian dùng làm khuôn tổng hợp các protein, bộ gene ban đầu của virus.
CLASS 2: Single – stranded DNA
DNA đơn
Lắp ráp
mRNA
Protein
DNA đơn
DNA kép(RF)
CLASS 2: Single – stranded DNA
CLASS 3: Double – stranded DNA with intermediate RNA
Quá trình phiên mã dựa vào sự phiên mã ngược, nhưng không như retrovirus, quá trình này diễn ra trong virus.
CLASS 3: Double – stranded DNA with intermediate RNA
DNA kép
Lắp ráp
Protein
DNA kép
cccDNA
mRNA
CLASS 3: Double – stranded DNA with intermediate RNA
CLASS 4: Double – stranded RNA
Ở nhóm này, bộ gene RNA phân đoạn, mỗi đoạn quy định một loại protein riêng biệt.
Các đoạn này gọi là các monocistronic mRNA.
CLASS 4: Double – stranded RNA
RNA kép
RNA kép
Protein
Lắp ráp
mRNA
CLASS 4: Double – stranded RNA
CLASS 5: Single – stranded (+) sense RNA
Các virus trong class 5 được chia thành 2 nhóm nhỏ:
- Virus có các polycistronic mRNA định dạng thành các mRNA và được dịch mã thành protein.
- Virus có các phức hợp phiên mã cần thiết để tổng hợp bộ gene của virus.
CLASS 5: Single – stranded (+) sense RNA
RNA đơn(+)
Lắp ráp
Protein
Cắt
RNA(-)
RNA(+)
CLASS 5: Single – stranded (+) sense RNA
CLASS 6: Single – stranded (-) sense RNA
Quá trình phiên mã diễn ra trong nhân:
Từ sợi ban đầu tổng hợp nên sợi DNA kép trung gian.
Sợi trung gian dùng làm khuôn tổng hợp các protein, bộ gene ban đầu của virus.
CLASS 6: Single – stranded (-) sense RNA
RNA đơn(-)
Lắp ráp
Protein
RNA (+)
RNA (-)
CLASS 6: Single – stranded (-) sense RNA
CLASS 7: Single – stranded (+) sense RNA with DNA intermediate
Chuỗi RNA + ở nhóm này không tiến hành phiên mã như mRNA, mà chỉ là khuôn tiến hành phiên mã ngược để tạo các cDNA.
CLASS 7: Single – stranded (+) sense RNA with DNA intermediate
RNA đơn(+)
DNA kép
RNA/cccDNA
Cài vào NST
Protein
mRNA
Lắp ráp
CLASS 7: Single – stranded (+) sense RNA with DNA intermediate
PHẢI CHĂNG VIRUS LÀ THỂ SỐNG ?
Sự sống là gì ?
Sự sinh trưởng
Sinh sản
Khả năng đáp ứng
Khả năng trao đổi chất và trao đổi năng lượng bên trong một tế bào.
Năm 1955, Frank Conrat tách ARN (genome) ra khỏi vỏ protein Capsid của virus đốm thuốc lá để được 2 chất riêng như 2 chất hoá học.
Trộn 2 thành phần này với nhau ở pH thích hợp, chúng lại trở thành virus hoàn chỉnh và có thể gây nhiễm.
Virus là một hợp chất hóa học đặc biệt, phức tạp và có khả năng gây bệnh.
Chúng có thể sử dụng các phương pháp rất tinh tế để xâm nhập vào tế bào, điều khiển tế bào hoạt động theo chương trình của mình để tạo ra được thế hệ virus mới mang đầy đủ di truyền của virus ban đầu.
KHÁI NIỆM MỚI VỀ THỂ SỐNG?

Một thực thể sẽ được coi là sự sống khi axit nucleic và protein của chúng ở dạng hoạt động.
Vậy có nên coi virus là thể sống ?
Cảm ơn thầy và các bạn chú ý lắng nghe
HẾT