Bài giảng Sinh học - Đề tài: Adn và nhân đôi

 SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG BÀI THUYẾT TRÌNHKhoa Lâm Nghiệp Lớp DH11NK Nhóm DĐỀ TÀI ADN VÀ DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN 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 1114603710.Lương Thị Mỹ Lại 11146019Gồm 2 vấn đề: ADN và Sự Nhân ĐôiADN: + 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..Nhiễm sắc thểADN- 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 ADNCấu trúc hóa học chi tiết của ADN Watson (người Mỹ) và Crick (người Anh)Cấu trúc không gian phân tử ADN 37 tuổi25 tuổiNăm 1953, Watson và Crick đã xây dựng mô hình cấu trúc không gian của phân tử ADN. Cấu trúc không gian phân tử 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.Cấu trúc không gian phân tử ADN Cấu trúc không gian phân tử 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 .Chức năng của phân tử 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 1928Hiện tượng biến nạpAND là vật chất di truyền AND là vật chất di truyền Hiện tượng tải nạpTải nạp là quá trình trong đó ADN của vi khuẩn được chuyển từ một vi khuẩn này sang vi khuẩn khác nhờ virus của vi khuẩn (thực khuẩn thể, bacteriophage, thường gọi là phage). AND là vật chất di truyền Chuyển gen từ vi khuẩn cho sang vi khuẩn nhận nhờ phageTính 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 nucleicNguyên 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 trênADN tạo ra mARN tương ứng.Tính chất của phân tử ADN SỰ TỰ NHÂN ĐÔI CỦA ADNTHÖÏC 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 TOPOISOMERASEChức năng : tháo xoắn tại điểm gốc và duỗi thẳng mạch ADN Topoisomerase I : tháo xoắn 1 mạch Topoisomerase II : tháo xoắn 2 mạchMô hình hoạt động của TopoisomeraseCấu trúc 3D của TopoisomeraseHELICASEChức 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 khuônCác loại Helicase ở VK qua kính hiển vi e– Cấu trúc 3D của enzyme HelicasePROTEIN SSBChức năng : làm căng mạch tạo điều kiện cho việc sao chép được dễ dàng.ADN POLYMERASEPolymer hoá 5’ – 3’ : ADN Polymerase I, II, IIIExonuclease 3’ – 5’ : ADN Polymerase I, II, IIIExonuclease 5’ – 3’ : ADN Polymerase I Chức năng :PRIMASEChức năng : tạo đoạn mồi (ARN primer) có khoảng 10 ribonucleotideADN LIGASEChức 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 MUỘNPrimase 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 QUÁTProtein SSBHelicaseADN Primase ARN PrimerADN Polymerase IIISỬA SAI KHI SAO CHÉPTỰ 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 QUÁTIn EukaryotesÝ nghĩa của quá trình nhân đôi ADNLà cơ sở cho quá trình nhân đôi của NST và phân bàoĐảm bảo sự truyền đạt thông tin di truyền chính xác ở mức độ phân tử qua các thế hệ tế bàoBẠN NÀO CÓ THẮC MẮC HAY CÓ CÂU HỎI NÀO VỀ ĐỀ TÀI AND và sự nhân đôi XIN ĐẶT CÂU HỎI?TRÂN TRỌNG KÍNH CHÀOCHÚC CÁC BẠN HỌC TỐT