Tài liệu CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA SỰ DI TRUYỀN pptx

CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA SỰ DI TRUYỀN
MỤC TIÊU HỌC TẬP

Hi u và trình bày c :ể đượ
Hi u và trình bày c :ể đượ


1. C u trúc c a phân t ADNấ ủ ử
1. C u trúc c a phân t ADNấ ủ ử


2. C u trúc c a phân t ARNấ ủ ử
2. C u trúc c a phân t ARNấ ủ ử


3. C u trúc c a phân t Proteinấ ủ ử
3. C u trúc c a phân t Proteinấ ủ ử


ADN
(Acid Deoxyribonucleic)
M c tiêuụ
M c tiêuụ
1.
1.
Mô t các ph ng pháp và thí nghi m ã c các ả ươ ệ đ đượ
Mô t các ph ng pháp và thí nghi m ã c các ả ươ ệ đ đượ
nhà khoa h c s d ng tìm ra v t ch t di ọ ử ụ để ậ ấ
nhà khoa h c s d ng tìm ra v t ch t di ọ ử ụ để ậ ấ
truy n.ề
truy n.ề

2.
2.
Nêu c các thí nghi m khoa h c ch ng minh đượ ệ ọ ứ
Nêu c các thí nghi m khoa h c ch ng minh đượ ệ ọ ứ
r ng ADN là v t ch t di truy n.ằ ậ ấ ề
r ng ADN là v t ch t di truy n.ằ ậ ấ ề
3.
3.
Mô t quá trình khám phá ra c u trúc xo n kép ADN.ả ấ ắ
Mô t quá trình khám phá ra c u trúc xo n kép ADN.ả ấ ắ
4.
4.
Mô t c u trúc ADN và nucleotides.ả ấ
Mô t c u trúc ADN và nucleotides.ả ấ
ADN
Lịch sử khoa học
–
T.H. Morgan (1908)
•
Gen nằm trên NST
–
Frederick Griffith (1928)
•
Nhân tố biến nạp ở phế cầu khuẩn
–
Avery, McCarty & MacLeod (1944)
•
Nhân tố biến nạp là DNA
–
Erwin Chargaff (1947)

•
Qui luật Chargaff : A = T, C = G
–
Hershey & Chase (1952)
•
Xác nhận ADN là vật chất di truyền
–
Watson & Crick (1953)
•
Xác định cấu trúc xoắn kép của DNA
Lịch sử của DNA
Friedrich Miescher, 1871
Friedrich Miescher, 1871
- Bác s ngĩ
- Bác s ngĩ
iườ
iườ
Th y S , nhà sinh hóaụ ỹ
Th y S , nhà sinh hóaụ ỹ
- Phân l p nhân tb b ch c u t m v t thậ ạ ầ ừ ủ ế
- Phân l p nhân tb b ch c u t m v t thậ ạ ầ ừ ủ ế
nươ
nươ
g
g
- Tìm ra m t ch t v i nhi u nito và phosphoộ ấ ớ ề
- Tìm ra m t ch t v i nhi u nito và phosphoộ ấ ớ ề
-
Ông
Ông

tđặ
tđặ
tên ch t là ấ
tên ch t là ấ
nuclein
nuclein


- Sau
- Sau
óđ
óđ
, nuclein
, nuclein
cđượ
cđượ
g i là acid nucleicọ
g i là acid nucleicọ
Lịch sử của DNA
Frederick Griffiths, 1928
Frederick Griffiths, 1928
- Nhà vi trùng h c ngọ
- Nhà vi trùng h c ngọ
iườ
iườ
Anh
Anh
-
Nghiên c u ph c u khu n ứ ế ầ ẩ
Nghiên c u ph c u khu n ứ ế ầ ẩ

Streptococcus
Streptococcus
pneumonia,
pneumonia,
v i 2 ch ngớ ủ
v i 2 ch ngớ ủ
- Ch ng S (Smooth) = có v bao ủ ỏ
- Ch ng S (Smooth) = có v bao ủ ỏ
- Ch ng R (Rough) = không có v baoủ ỏ
- Ch ng R (Rough) = không có v baoủ ỏ
- V bao liên k t v i tính gây ỏ ế ớ
- V bao liên k t v i tính gây ỏ ế ớ
độ
độ
c c a vi khu n ủ ẩ
c c a vi khu n ủ ẩ
Chủng
Tiêm
R sống S sống S chết vì nhiệt R sống + S chết
Kết quả
Chuột khỏe mạnh
Chuột chết
Chuột khỏe mạnh
Chuột chết
Chủng S sống trong
máu chuột chết
Khám phá sự biến nạp của vi khuẩn
Lịch sử của DNA
Avery, MacLeod, and McCarty, 1944
Avery, MacLeod, and McCarty, 1944

- Các bác s ngĩ
- Các bác s ngĩ
i ườ
i ườ
M ỹ
M ỹ
-
X lý ph c u khu n ch ng S b ng Protease và Dnaseử ế ầ ẩ ủ ằ
X lý ph c u khu n ch ng S b ng Protease và Dnaseử ế ầ ẩ ủ ằ
-
Ch có Dnase ngỉ
Ch có Dnase ngỉ
nă
nă
c n hi n tả ệ
c n hi n tả ệ
nượ
nượ
g bi n n pế ạ
g bi n n pế ạ
- Nh
- Nh
ư
ư
v y, DNA là nhân t bi n n p có th chuy n ậ ố ế ạ ể ể
v y, DNA là nhân t bi n n p có th chuy n ậ ố ế ạ ể ể
ch ng R thành Sủ
ch ng R thành Sủ
Figure 9.1
Figure 9.2

Nhân tố biến nạp
Lịch sử ADN
Alfred Hershey and Martha Chase, 1953
Alfred Hershey and Martha Chase, 1953
- Hai nhà vi trùng h c ngọ
- Hai nhà vi trùng h c ngọ
iườ
iườ
Mỹ
Mỹ
- i tĐố
- i tĐố
nượ
nượ
g nghiên c u: Bacteriophage T2ứ
g nghiên c u: Bacteriophage T2ứ
- Virus có u protein và lõi ADNđầ
- Virus có u protein và lõi ADNđầ
- S d ng ng v phóng x ử ụ đồ ị ạ
- S d ng ng v phóng x ử ụ đồ ị ạ
35
35
S and
S and
32
32
P ánh để đ
P ánh để đ
d u protein và DNA t ng ng.ấ ươ ứ
d u protein và DNA t ng ng.ấ ươ ứ

- Thí nghi m cho th y r ng virus chuy n DNA, ệ ấ ằ ể
- Thí nghi m cho th y r ng virus chuy n DNA, ệ ấ ằ ể
không chuy n protein vào t bào vi khu n.ể ế ẩ
không chuy n protein vào t bào vi khu n.ể ế ẩ




Kh ng nh ADN là v t ch t di truy nẳ đị ậ ấ ề
Kh ng nh ADN là v t ch t di truy nẳ đị ậ ấ ề
QUIZ
1.
1.
Gri*th’s experiment with pneumonia
Gri*th’s experiment with pneumonia
bacteria in mice showed that
bacteria in mice showed that
harmless bacteria could turn virulent
harmless bacteria could turn virulent
when mixed with h-k bacteria that
when mixed with h-k bacteria that
cause disease. True or False?
cause disease. True or False?
2.
2.
Avery’s experiments clearly
Avery’s experiments clearly
demonstrated that the genetic
demonstrated that the genetic
material is composed of DNA. True

material is composed of DNA. True
or False?
or False?
3.
3.
The experiments of Hershey and
The experiments of Hershey and
Chase cast doubt on whether DNA
Chase cast doubt on whether DNA
was the hereditary material. True or
was the hereditary material. True or
False?
False?
They conrmed that DNA was hereditary material in viruses
Khám phá cấu trúc ADN
Phoebus Levine
Phoebus Levine
- Nhà sinh hóa ng i Nga-Mườ ỹ
- Nhà sinh hóa ng i Nga-Mườ ỹ
- Tìm ra ng ribose 5-carbon n m đườ ă
- Tìm ra ng ribose 5-carbon n m đườ ă
1909 và deoxyribose n m 1929ă
1909 và deoxyribose n m 1929ă
- Phát hi n 3 thành ph n c a m t ệ ầ ủ ộ
- Phát hi n 3 thành ph n c a m t ệ ầ ủ ộ
nucleotide có t l b ng nhauỉ ệ ằ
nucleotide có t l b ng nhauỉ ệ ằ
-
-
Sugar

Sugar
-
-
Phosphate
Phosphate
-
-
Base
Base
Erwin Chargaff, 1951
Erwin Chargaff, 1951
- Nhà sinh hóa ng i Áo-Mườ ỹ
- Nhà sinh hóa ng i Áo-Mườ ỹ
- Phân tích thành ph n base c a ADN t nhi u loài ầ ủ ừ ề
- Phân tích thành ph n base c a ADN t nhi u loài ầ ủ ừ ề
khác nhau và quan sát th y t l th ng xu t hi n:ấ ỉ ệ ườ ấ ệ
khác nhau và quan sát th y t l th ng xu t hi n:ấ ỉ ệ ườ ấ ệ
-
-
Adenine + Guanine = Thymine + Cytosine
Adenine + Guanine = Thymine + Cytosine
-
-
A = T và C = G
A = T và C = G
Khám phá cấu trúc ADN
Rosalind Franklin and Maurice Wilkins, 1952
Rosalind Franklin and Maurice Wilkins, 1952
- Các nhà khoa h c Anh, s d ng kt tán x tia Xọ ử ụ ạ
- Các nhà khoa h c Anh, s d ng kt tán x tia Xọ ử ụ ạ

-
Franklin m t 100 hours thu c “b c ấ để đượ ứ
Franklin m t 100 hours thu c “b c ấ để đượ ứ
hình: d ng B c a ADNạ ủ
hình: d ng B c a ADNạ ủ
- Franklin l p lu n r ng ADN là m t c u trúc ậ ậ ằ ộ ấ
- Franklin l p lu n r ng ADN là m t c u trúc ậ ậ ằ ộ ấ
xo n v i các n v c t ch c i x ngắ ớ đơ ị đượ ổ ứ đố ứ
xo n v i các n v c t ch c i x ngắ ớ đơ ị đượ ổ ứ đố ứ
Khám phá cấu trúc ADN
Khám phá cấu trúc ADN
James Watson and Francis Crick
James Watson and Francis Crick
- Không th c hi n b t k thí nghi m nào ự ệ ấ ỳ ệ
- Không th c hi n b t k thí nghi m nào ự ệ ấ ỳ ệ
- Đúng hơn, họ sử dụng
kết quả từ các nghiên cứu
trước đó và suy ra từ việc
xây dựng mô hình cấu
trúc ADN
Khám phá cấu trúc ADN
Quá trình dẫn đến chuỗi xoắn kép
ADN
(Acid deoxyribonucleic)
C U TRÚCẤ
C U TRÚCẤ
•
B c 1ậ
B c 1ậ
•

B c 2ậ
B c 2ậ
•
B c 3 ậ
B c 3 ậ
C I MĐẶ Đ Ể
C I MĐẶ Đ Ể
•
Tính ch tấ
Tính ch tấ
•
Phân lo i trình t trong ADNạ ự
Phân lo i trình t trong ADNạ ự
Bậc 1: Là trình tự nucleotide trên phân tử ADN


M i nucleotide g m:ỗ ồ
M i nucleotide g m:ỗ ồ
- 1 phân t ng deoxyribose ử đườ
- 1 phân t ng deoxyribose ử đườ
- 1 nhóm phosphate
- 1 nhóm phosphate
- 1 base nitric; m t trong 4 lo iộ ạ
- 1 base nitric; m t trong 4 lo iộ ạ
- Adenine (A), Guanine (G) = Purines
- Adenine (A), Guanine (G) = Purines
- Cytosine (C), Thymine (T) = Pyrimidines
- Cytosine (C), Thymine (T) = Pyrimidines
CẤU TRÚC PHÂN TỬ ADN
21

Nucleotide ADN
Nucleotide ADN


O=P-O
O
Nhóm Phosphate
Nhóm Phosphate
N
Base nitric
Base nitric


(A, G, C, or T)
(A, G, C, or T)
CH2
O
C
1
C
4
C
3
C
2
5


Đường
Đường

(deoxyribose)
(deoxyribose)
O
Nitrogenous Bases
Nitrogenous Bases
•
PURINES
PURINES
1.
1.
Adenine (A)
Adenine (A)
2.
2.
Guanine (G)
Guanine (G)
•
PYRIMIDINES
PYRIMIDINES
3.
3.
Thymine (T)
Thymine (T)
4.
4.
Cytosine (C)
Cytosine (C)
T or C
A or G
.

O
H
H
OH
H
H
H
N
N
NH
2
N
N
HOCH
2
2-deoxy-ADENOSINE
O
H
H
OH
H
H
H
HOCH
2
N
NH
N
N
O

H
2
N
2-deoxy-GUANOSINE
O
H
H
OH
H
H
H
HOCH
2
O
N
H

N
O
CH
3
2-deoxy-THYMIDINE
O
H
H
OH
H
H
H
HOCH

2
O
N
N
NH
2
2-deoxy-CYTIDINE
Nucleosides (ADN) – Tiền thân của Nucleotides
Nucleoside = base + đường
Đường = deoxyribose; 5 carbons, không có nhóm OH ở
cacbon số 2 (C2’); base nitric gắn với cacbon số 1
.
O
H
H
OH
H
H
H
O
N
N
NH
2
CH
2
P
O
O
O

-
P
O
O
O
-
P
O
-
O
O
O
- 1'
2'
3'
4'
5'
2'-deoxycytidine 5' triphosphate
O
H
H
H
H
CH
2
P O
O
O
-
P O

O
O
-
P O
-
O
O
O
-
1'
2'
3'
4'
5'
N
N
NH
2
N
N
2'-deoxyadenosine 5' triphosphate
OH H
O
H
H
OH
H
H
H
CH

2
P
O
O
O
-
P
O
O
O
-
P
O
-
O
O
O
- 1'
2'
3'
4'
5'
N
NH
N
N
O
H
2
N

2'-deoxyguanosine 5' triphosphate
O
H
H
OH
H
H
H
CH
2
P O
O
O
-
P O
O
O
-
P O
-
O
O
O
-
1'
2'
3'
4'
5'
O

N
H

N
O
CH
3
thymidine 5' triphosphate
Nucleotide ADN
Nucleotide ADN
Qui luật Chargaff
Qui luật Chargaff
•
Adenine
Adenine
ph i b t c p v i ả ắ ặ ớ
ph i b t c p v i ả ắ ặ ớ
Thymine
Thymine
•
Guanine
Guanine
ph i b t c p v i ả ắ ặ ớ
ph i b t c p v i ả ắ ặ ớ
Cytosine
Cytosine
Cặp Số
Purines Pyrimidines Base Liên kết H
Adenine (A)
Adenine (A)

Thymine (T)
Thymine (T) A = T 2
Guanine (G)
Guanine (G)
Cytosine (C)
Cytosine (C) C G 3