Bài tiểu luận môn sinh học sao chép DNA

LOGO
1
Đ
Ề

T
À
I

T
i
Ể
U

L
u
Ậ
N
LOGO
www.themegallery.com
www.themegallery.com
Company Logo
Company Logo
NỘI DUNG CHÍNH
SAO CHÉP DNA TRONG TẾ BÀO
SAO CHÉP DNA TRONG TẾ BÀO
CÁC NHÂN TỐ THAM GIA VÀO SAO CHÉP
CÁC NHÂN TỐ THAM GIA VÀO SAO CHÉP
QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA
QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA
SAO CHÉP THEO KHUÔN

SAO CHÉP THEO KHUÔN
SỬA SAI TRONG SAO CHÉP VÀ KHI KHÔNG SAO CHÉP
SỬA SAI TRONG SAO CHÉP VÀ KHI KHÔNG SAO CHÉP
LOGO
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
Cấu trúc Của chuỗi xoắn kép ADN
Liên kết Hiđrô
A phân tử DAN gồm
2 chuỗi polinucleotitd
liên kết với nhau bằng
liên kết hidro giữa
các bazo nito của các
nucleotit theo nguyên
tắc bổ sung: A liên
kết với T bằng 2 liên
kết hidro, G liên kết
với X bằng 3 liên kết
hidro.
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN

2 chuỗi polinucleotit
của DNA xoắn quanh
một trục tưởng tượng.
t¹o nªn xo¾n kÐp ®Ịu
vµ ging 1 cÇu thang
xo¾n.
LOGO

Nguyên tắc chung

* DNA sao chép theo khuôn.
1
Việc tổng
hợp theo
khuôn sẽ
chính xác
hơn.
Tiết kiệm
được
ezyme.
Đạt hiệu
quả nhanh
2
3
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
Nguyên tắc chung
* Sao chép theo nguyên tắc bán bảo tồn (semi-conservative) phân tử
DNA mới được tổng hợp gồm một mạch cũ làm khuôn và một
mạch mới tổng hợp
Quá trình tổng hợp DNA xảy ra đòi hỏi phải có “ mồi “ (primer)
* Quá trình tổng hợp xảy ra theo chiều 5’ – 3’.
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn


Waston và Crick đã cho rằng nếu 2 mạch của phân tử được tách
ra do các liên kết hydro giữa các cặp base bị đứt.

Mỗi mạch sẽ làm khuôn cần thiết cho việc tổng hợp mạch cặp mới
tương tự với mạch cặp trước đó.

A-T

G-X
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn

Hai bản cũ của DNA được tách ra, mỗi cái làm khuôn để tổng hợp
mạch mới.

Kết quả một phân tử DNA ban đầu tạo ra hai phân tử con giống
hệt nhau.

Mỗi phân tử con đều mang 1 mạch cũ và 1 mạch mới. Kiểu sao
chép này gọi là bán bảo tồn
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn

Meselson, Stahl (1958) đã chứng minh kiểu sao chép bán bảo tồn.

Nuôi E.coli nhiều thế hệ trên môi trường có nguồn nitơ đồng vị

nặng N15.

Như vậy tất cả DNA của vi khuẩn đều mang đồng vị nặng N15
thay cho N14 bình thường.
I. SAO CHÉP THEO
KHUÔN
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn

Sau đó tế bào được chuyển sang môi trường chỉ chứa N14 nhẹ,
mẫu các tế bào được lấy ra theo những khoảng thời gian đều đặn
và chiết tách DNA.

Bằng phương pháp ly tâm trên thang nồng độ CsCl, các loại DNA
nặng, nhẹ và lai được tách ra.
I. SAO CHÉP THEO
KHUÔN
LOGO
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn

Kết quả cho thấy DNA nặng ban đầu (thế hệ 0) chứa N15, sau một
lần phân chia cho thế hệ I với DNA lai có tỷ trọng nằm giữa DNA
nặng N15 và DNA nhẹ N14.

Nói cách khác sau một lần sao chép phân tử DNA mới chứa một nữa
mang N15 và một nữa N14.
I. SAO CHÉP THEO

KHUÔN
LOGO
Thí nghiệm chứng minh có sự tự nhân đôi
theo nguyên tắc bán bảo tồn

Ở thế hệ II một nữa số phân tử DNA là lai, nữa còn lại là DNA
nhẹ N14.

Thí nghiệm này khẳng định giả thuyết của Watson và Crick là
đúng tức 2 mạch DNA mẹ tách ra, mỗi cái làm khuôn để tổng hợp
nên mạch mới bổ sung.
I. SAO CHÉP THEO KHUÔN
LOGO
CÁC CƠ CHẾ CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA
1
PHÁ VỞ CÁC
LIÊN KẾT HIDRO
VÀ TÁCH RỜI
HAI MẠCH
2
ĐOẠN MỒI
(Primer) BẮT
CẶP VỚI MẠCH
KHUÔN
3
ĐỦ 4 LoẠI
NUCLEOSID
TRIPHOSPHAT
BẮT CẶP BỔ SUNG
VỚI NUCLEOTID

MẠCH KHUÔN
4
MẠCH MỚI
TỔNG HỢP
THEO HƯỚNG 5
5’ P- 3’ OH
5
CÁC
NUCLEOTIDE
MỚI ĐƯỢC NỐI
LẠI VỚI NHAU
BẰNG LIÊN KẾT
CỘNG HÓA TRỊ
II. QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA
LOGO
II. QUÁ TRÌNH SAO CHÉP DNA
Diễn biến sao chép
DNA ở nhiễm sắc thể
E.coli
Giai đoạn
khởi sự
(initiation)
Giai đoạn
nối dài
(elongation )
LOGO
Mở xoắn
-Ban đầu một protein B nhận biết điểm
khởi sự sao chép ori và gắn vào trình
tự base đặc biệt đó

- Enzyme gyrase cắt DNA làm tháo
xoắn ở 2 phía của protein B.
-Trong khi 2 phân tử enzyme gyrase
chuyển động ngược chiều nhau so
với điểm ori thì 2 phân tử của
enzyme helicase tham gia tách mạch
tạo chẻ ba sao chép. Helicase sử
dụng năng lượng ATP làm đứt các
liên kết hydro giữa 2 base bắt cặp với
nhau.
NHÓM 1
18
Giai đoạn khởi sự
LOGO
Protein làm căn mạch
-Các protein làm căng mạch SSB (single-strand
binding protein) gắn vào các mạch đơn DNA làm chúng
tách nhau, thẳng ra và ngăn không cho chập lại hoặc
xoắn để việc sao chép được dễ dàng.
NHÓM 1
19
Giai đoạn khởi sự
LOGO
Tổng hợp mồi
Đặc trưng cho quá trình kéo dài chuỗi là DNA polymerase
và nó chỉ hoạt động khi đã có mồi, nên trước khi tổng hợp
chuỗi thì phải có quá trình tổng hợp mồi. Mồi là một đoạn
khoảng 9 -10 nu, có thể là DNA hoặc ARN
NHÓM 1
20

Giai đoạn khởi sự
LOGO
1.Giai đoạn khởi sự
LOGO
1.Giai đoạn nối dài
Do tính chất đối song song
nên khi tách ra thành 2 mạch
đơn khuôn thì một mạch có đầu
3
’
, mạch kia có đầu 5
’
nên để
đảm bảo hướng sao chép của
DNA theo chiều 5
’
-3
’
thì sự
polymer hóa dựa vào 2 mạch
khuôn DNA diễn ra khác nhau.

Mạch khuôn có
đầu 3
’
được DNA
polymerase III gắn
vào và tổng hợp
ngay mạch bổ sung
5

’
-3
’
hướng vào chẻ
ba sao chép
Ở mạch có đầu 5’
(mạch khuôn sau)
việc tổng hợp phức
tạp hơn và thực hiện
từ chẻ ba sao chép
hướng ra ngoài để
đảm bảo đúng hướng
5’-3’.
LOGO
1.Giai đoạn nối dài
Khi mạch kép
tách ra ở gần chẻ ba
sao chép , enzyme
primase gắn mồi
(primer) ARN
khoảng 10 nucleotid
có trình tự bổ sung
với mạch khuôn.
LOGO
NHÓM 1
24
- DNA-polymerase III nối theo mồi ARN, theo hướng
ngược với chẻ ba sao chép, tổng hợp các đoạn ngắn
1000-2000 nucleotid, gọi là các đoạn Okazaki (người
phát hiện là Reiji Okazaki).

- DNA polymerase nối dài đoạn Okazaki đến khi
gặp ARN mồi phía trước thì dừng lại, rồi lùi ra sau
tiếp tục tổng hợp từ ARN mồi mới được tạo nên gần
chẻ ba sao chép.
LOGO
NHÓM 1
25
-
Tiếp theo DNA-polymerase I nhờ hoạt tính
exonuclease 5’-3’ cắt bỏ mồi ARN, lắp các
nucleotid của DNA vào chỗ trống và thực
hiện polymer hóa hướng 5’-3’.
-Đoạn DNA ngắn 10 nucleotid này còn hở 2
đầu, chỗ hở được nối nhờ enzyme ligase của
DNA mạch được tổng hợp từ chẻ ba sao
chép hướng ra ngoài được tổng hợp chậm
hơn nên gọi là mạch sau (lagging strand).
1.Giai đoạn nối dài