Sao chép DNA và tổng hợp protein

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TP HỒ CHÍ MINH

MÔN DI TRUYỀN THỰC VẬT
Chủ đề:

Sao chép DNA và tổng hợp protein

GVDH: TS. Nguyễn Phương

1


Thành viên nhóm

1.
2.
3.

Nguyễn Thị Tú Trinh

15145081

Hoàng Thị Quỳnh Mai 15145043
Đặng Ngọc Thái

15145067

2

Nôi Dung

Nhân đôi DNA

Tổng hộp
Protein
3


I. Sao chép DNA
1. Khái niệm:

DNA là vật chất di truyền nằm trong nhân tế bào và tế bào chất (ti thể
hoặc lục lạp) của sinh vật nhân thực hoặc trong vùng nhân của tế bào
nhân sơ

Nhân đôi DNA là quán trình tạo ra hai phân tử DNA con có cấu trúc
giống hệt phân tử DNA mẹ ban đầu. 

4


Sơ đồ sao chép DNA
5


Quá trình nhân đôi có thể diến ra ở pha S kì trung gian của chu kì tế bào
(DNA trong nhân của sinh vật nhân thực) hoặc ngoài tế bào chất (DNA ngoài
nhân) để chuẩn bị cho phân chia tế bào 

6


Quá trình nhân đôi DNA là quá trình tổng hợp hai phân tử DNA mới có cấu
trúc giống với tế bào mẹ ban đầu đó là do quá trình nhân đôi diễn ra theo các
nguyên tắc:
+Nguyên tắc bổ sung 
+Nguyên tắc bán bảo toàn 
+Nguyên tắc nửa gián đoạn 

7


2. Thành phần tham gia:

Hai mạch đơn của phân tử DNA mẹ. Các nucleotit tự do trong môi trường
(A, T, G, X) để tổng hợp mạch mới và các ribonucleotit  A, U, G, X để
tổng hợp đoạn mồi.

8


Hệ thống các enzyme tham gia vào quá trình
tái bản gồm:

9


3. Quá trình sao chép DNA
Bước 1:  Phân tử ADN mẹ tháo xoắn :

Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của phân tử ADN mẹ tách nhau dần
tạo nên chạc chữ Y và để lộ ra 2 mạch khuôn, trong đó một mạch có đâu 3’OH, còn mạch kia có đầu 5’-P.

10


Bước 2 : Tổng hợp các mạch DNA mới:

•

Enzim ADN-pôlimeraza lần lượt liên kết các nuclêôtit tự do từ môi trường nội bào
với các nuclêôtit trên mỗi mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung. Vì enzim ADNpôlimeraza chỉ tổng hợp mạch mới theo chiều 5’→ 3’

•

Trên mạch khuôn có đầu 3’ thì mạch bổ sung được tổng hợp liên tục theo chiều 5’→
3’cùng chiều với chiều tháo xoắn

11


Bước 2 : Tổng hợp các mạch DNA mới:

•

Trên mạch khuôn có đầu 5’ thì mạch bổ sung được tổng hợp ngắt quãng tạo nên
các đoạn ngắn gọi là đoạn Okazaki cũng theo chiều 5’→ 3’ ngược chiều với
chiều tháo xoắn, sau đó các đoạn này được nối lại với nhau nhờ enzim nối ADN ligaza

12

Chạt chữ Y
13


Bước 3: Hai phân tử mới được tạo thành 

•

Mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn ( một mạch được tổng hợp và
một mạch cũ của phân tử ban đầu) đóng xoắn lại với nhau tạo thành hai
phân tử DNA con 

•

Kết thúc quá trình nhân đôi : Hai phân tử DNA con được tạo thành có cấu
trúc giống hệt nhau và giống DNA mẹ ban đầu 

14


4. Sửa sai khi sao chép và khi không sao chép
a. Sửa sai trong sao chép
Cơ chế :

•
•

Hướng sao chép bao giờ cũng từ đầu 5’->3’

Các DNA-polymerase I và II vừa polymer hóa, vừa có hoạt tính exonuclease 5’>3’ và 3’->5’. Nếu trên đường di chuyển, gặp nucleotide lắp sai, DNApolymerase sẽ lùi lại cắt bỏ theo hướng 3’->5’( hoạt tính exonuclease 3’->5’).

15


b. sửa sai khi không giao chép

Cơ chế:

•

Các enzyme nhận biết gắn vào trình tự sai và cắt rời các đoạn sai, rồi mạch đơn
đúng làm khuôn để tổng hợp lại chỗ bị cắt cho đúng.

•

Enzyme đặc hiệu làm nhiêm vụ dò tìm và sửa sai (có khoảng 50 enzyme làm
nhiệm vụ này).

16


5. Ý nghĩa của quá trình sao chép:
 

•

Nhân đôi ADN trong pha S của kì trung gian để chuần bị cho quán trình nhân
đôi nhiễm sắc thể và chuẩn bị cho quán trình phân chia tế bào

•

Nhân đôi ADN giải thích chính xác sự truyền đạt thông tin di truyền một
cách chính xác qua các thế

17


II. Tổng hợp protein:

1. Khái niệm quá trình tổng hợp Protein:
Là quá trình truyền thông tin di truyền từ mARN sang trình tự sắp xếp của
các axitamin trong chuỗi Polipeptit (Protein)

18


2. Nơi xảy ra và thành phần tham gia:

•
•

Nơi xảy ra: Tế bào chất
Thành phần tham gia:
- mARN (codon): Mang thông tin mã hóa aa
- Nguyên liệu gồm 20 loại aa tham gia vào quá trình tổng hợp chuỗi Polipetit

19

- Hệ enzyme gắn aa với nhau và aa với tARN
- Riboxom hoàn chỉnh
- Năng lượng ATP

20


3. Cơ chế tổng hợp Protein:
Giai đoạn 1: Hoạt hóa axit amin

Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi polipeptit
B1: Mở đầu
B2: Kéo dài chuỗi Polipeptit
B3: Kết thúc
21


B1: Mở đầu:
- Tiểu phần bé của riboxom tiếp xúc với mARN tại vị trí đặc hiệu (chứa bộ ba
mở đầu

AUG)

- Phức hợp: aamđ-tARN khớp với bộ ba mở đầu trên mARN
- Tiểu phần lớn của riboxom sẽ hợp với tiểu phần bé → Riboxom hoàn chỉnh

22


B2: Kéo dài chuỗi polipeptit

-

Phức hợp aa1-tARN đến riboxom khớp với bộ ba tiếp theo trên mARN
Hình thành liên kết peptid giữa aamđ với aa1
Riboxom tiếp tục di chuyển một bước (= một bộ ba) → các phức hợp aa lần
lượt tiếp xúc với các bộ ba tiếp theo trên mARN

23


B3: Kết thúc
- Riboxom tiếp tục dịch chuyển trên mARN đến khi gặp 1 trong ba bộ 3 UAA,
UGA, UAG thì dừng lại
- 2 tiểu phần tử riboxom tách nhau ra, chuỗi polipeptid được giải phóng để
hình thành protein → chuỗi polipeptit cắt bỏ aamđ

24


4.Kết quả và ý nghĩa của quá trình dịch mã

Kết quả:
- Từ 1 phân tử mARN trưởng thành có một riboxom trượt qua sẽ tạo thành một
chuỗi polipeptit có cấu trúc bậc 1 hoàn chỉnh
- Chuỗi polipeptit sau khi được tạo thành sẽ biến đổi thành cấu trúc 2,3,4 để thực
hiện chức năng sinh học.

25