SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG - TÁI BẢN DNA ppt

1
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG
2
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA LÀ GÌ?
TÁI BẢN DNA LÀ GÌ?
3
Sự sao chép vật chất di truyền trong chu trình phân
bào hoặc sự tổng hợp DNA của phage khi phage sinh
sản trong tế bào vi khuẩn.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
DNA
4
- Tái bản theo phương thức bán bảo thủ.
Tái bản bán bảo thủ nghĩa là trong 2 chuỗi của tất cả
các phân tử DNA bao giờ cũng có:
+ 1 chuỗi của DNA cũ (từ 1 trong hai chuỗi của DNA
mẹ).
+ 1 chuỗi của DNA mới (mới được tổng hợp).
5
- Mỗi 1 lần tái bản đều có sự tách rời của 2 chuỗi của
DNA mẹ, đồng thời mỗi chuỗi mẹ tiến hành sao chép
để cho 1 chuỗi con, chuỗi này sau đó lại kết hợp với
chuỗi mẹ.
- Sự tổng hợp sợi DNA mới gắn liền với việc mở xoắn
sợi DNA cũ.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
DNA
6
- Vị trí mở xoắn kép và tổng hợp DNA mới cùng 1 lúc
trên DNA gọi là chạc ba tái bản do cấu trúc của vùng
tái bản có hình chữ Y.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
DNA
7
8
- Hai hướng.
- Bổ sung, đối song
song, theo chiều 5’-3’.
- Không liên tục ở 1
trong 2 chuỗi.
- Cần RNA primer.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
DNA
DNA
9
- Sự tái bản ở Prokaryote chỉ có 1 điểm khởi đầu.
- Sự tái bản ở Eukaryote chỉ có nhiều điểm khởi đầu.
- Vận tốc phát triển của chạc ba tái bản ở eukaryote
(khoảng 50 nucleotide/s) chỉ bằng 1/10 so với ở E. coli.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA SỰ TÁI BẢN

DNA
DNA
10
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
11
1. Mở xoắn
- Quá trình mở xoắn của 2 sợi DNA cần thiết phải có 1
enzyme helicase (enzyme mở xoắn).
- Các phân tử protein liên kết sợi đơn (protein SSB)
gắn vào chuỗi đơn DNA để ổn định chuỗi này.
- Enzyme gyrase (DNA topoisomerase II) mở xoắn
- Enzyme primase (protein Dna G) sẽ xúc tác tổng hợp
RNA primer để gắn vào khuôn mẫu DNA.
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
12
2. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
- Giai đoạn kéo dài bao gồm sự tổng hợp cùng một lúc
2 chuỗi DNA.
- 1 chuỗi được tổng hợp cùng hướng phát triển của
chạc ba tái bản sẽ liên tục (sợi chủ).
- Còn chuỗi kia được tổng hợp ngược chiều phát triển
của chạc ba tái bản sẽ không liên tục bao gồm các
đoạn Okazaki (sợi thứ) .
13
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
14
2. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
- Các nu gắn vào đầu 3’ tự do, và kéo dài chuỗi ra nhờ

enzyme DNA polymerase III theo chiều 5’-3’.
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
15
2. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
-
Trong giai đoạn này, nhiều enzyme đã tham gia vào sự
tổng hợp 2 chuỗi DNA tại chạc tái bản.
+ DNA helicase tiếp tục tách 2 chuỗi DNA mẹ.
+ DNA gyrase mở xoắn.
+ Protein SSB ổn định những chuỗi DNA đơn đã được
tách ra
+ DNA ligase gắn các đoạn Okazaki trên sợi thứ.
16
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
17
12. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki
Chuỗi DNA xoắn kép như vậy được tách đôi ở các vị trí
sẽ xảy ra sinh tổng hợp, hình thành các chạc ba. Ở
chạc ba, cả 2 chuỗi DNA mạch đơn đều được sử dụng
làm khuôn mẫu cùng một lúc. Trên 1 chuỗi, sinh tổng
hợp sẽ diễn ra theo chiều từ 5’-3’ cùng chiều với chiều
phát triển của chạc tái bản. Trên sợi còn lại, sinh tổng
hợp vẫn diễn ra theo chiều 5’-3’ nhưng ngược chiều
với chiều phát triển của chạc tái bản, và chỉ thực hiện
được từng đoạn ngắn độ 1.000 nucleotide (đoạn
Okazaki).
18
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
19
2. Kéo dài-Tổng hợp chuỗi Okazaki

Trong khi di chuyển từng quãng, enzyme primase sẽ
tổng hợp những đoạn RNA primer ngắn để từ đó DNA
được tiếp nối nhờ DNA polymerase III. Khi đoạn
Okazaki mới được hoàn chỉnh, RNA primer được tách
ra nhờ DNA polymerase I (hoạt tính exonulease 5’-3’)
và được thay thế bởi DNA cũng nhờ tác dụng của cùng
enzyme. Các khe hở còn lại giữa các đoạn Okazaki
được DNA ligase gắn và DNA trở lại dạng chuỗi xoắn
kép: một phân tử DNA mới được hình thành.
20
CÁC GIAI ĐOẠN CỦA SỰ TÁI BẢN DNA
21
3. Kết thúc
Người ta biết rất ít về những phản ứng của giai đoạn
này.
Có thể hoạt động của một loại DNA topoisomerase là
cần thiết để tách hai phân tử DNA vòng đã được tổng
hợp.
22
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA
23
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA
24
TÁI BẢN DNA
TÁI BẢN DNA
Như vậy, việc tái bản DNA cần các enzyme sau:
- Helicase: mở xoắn để tách sợi DNA đang xoắn.
- SSB: gắn trên DNA 1 sợi để sợi luôn luôn ở tình trạng

mở.
- RNA polymerase (primase): tác động hình thành đoạn
mồi RNA.
- DNA polymerase I: loại bỏ đoạn mồi RNA.
- DNA polymerase III tác động tổng hợp DNA bằng cách
kéo dài đoạn mồi RNA.
- DNA ligase: gắn các đoạn Okazaki đã tổng hợp với
nhau.
Phage
- Viết tắt của bacteriophage (thực khuẩn thể), là loại
virus xâm nhiễm và sinh sản bên trong vi khuẩn.
- Phage thường có vỏ bọc protein, phức hợp bao gồm
phần đầu có hình đa diện chứa nucleic acid và đuôi mà
qua đó nucleic acid xâm nhập vào vi khuẩn chủ.