So sánh cấu trúc gen mã hóa protein ở prokaryote và eukaryote

Chủ đề: So sánh cấu trúc gen mã hóa
protein ở prokaryote và eukaryote




Nhóm sinh viên


Nội dung truyền tải

Prokaryote

Phần 1

So sánh

Phần 5

Phần 3

Phần 2
Giới thiệu chung

Phần 4
Eukaryote

04

Contents

Đặt câu hỏi giao lưu

Get a modern PowerPoint Presentation that is beautifully designed. I hope and I believe that this Template will
your Time.


Phần 1: Giới thiệu chung

1.Gen là gì?
2.Cấu trúc chung của gen và phân loại gen
3.Khái niệm về prokaryote và eukaryote
4.Vị trí của bộ gen ở prokaryote và eukaryote




Gen là gì?
Gen là một đoạn của phân tử DNA mang thông tin mã hóa một sản phẩm xác định (một chuỗi polypeptide hay một
phân tử RNA)


Cấu trúc chung của gen và phân loại gen

Dựa vào vai trò các sản phẩm gen người ta chia gen thành 2 loại là GEN CẤU TRÚC và GEN ĐIỀU HÒA

•
•

Gen cấu trúc: Mang thông tin mã hóa cho các sản phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào
Gen điều hòa là gen tạo ra sản phẩm kiểm soát hoạt động của gen khác

Dựa vào cấu trúc vùng mã hóa của gen người ta chia gen thành 2 loại là GEN PHÂN MẢNH và GEN KHÔNG
PHÂN MẢNH

•

Gen phân mảnh có vùng mã hóa không liên tục, gồm các đoạn mã hóa axit amin (exon) và các đoạn không
mã hóa aa (intron) xen kẽ nhau. Loại gen phân mảnh có ở sinh vật nhân thực

•

Gen không phân mảnh có vùng mã hóa liên tục mã hóa axit amin. Loại gen không phân mảnh có ở sinh vật
nhân sơ


Khái niệm prokaryote và eukaryote

•

Prokaryote là sinh vật nhân sơ hay sinh vật tiền nhân hoặc là sinh vật nguyên thủy
mà tế bào không có màng nhân

•

Eukaryote là sinh vật nhân thực còn gọi là sinh vật nhân chuẩn, sinh vật nhân điển
hình hoặc sinh vật có nhân chính thức,  là một sinh vật gồm các tế bào phức tạp,
trong đó vật liệu di truyền được sắp đặt trong nhân có màng bao bọc.

Vi khuẩn
E. ColiLam

Động vật, thực vật, nấm


Vị trí của bộ gen ở prokaryote và eukaryote
Bộ gen của sinh vật prokaryote gồm DNA trần, dạng vòng,
dạng sợi hoặc vừa vòng vừa sợi
Gồm có gen trong nhân (nằm trong tế bào chất) gen ngoài
nhân nằm trong plasmid
Hình ảnh

Bộ gen của sinh vật eukaryote 99% DNA nằm trong nhân tế
bào, còn lại nàm trong ti thể và lạp thể
DNA + protein Histon tạo thành NST


Gen cấu trúc mã hóa Protein của sinh vật nhân sơ


Vùng điều khiển gen
- Promoter của prokaryote thường có một đoạn lặp khoảng 4-6 cặp T-A , gọi là hộp TA-TA, sau TA-TA box khoảng 5-7 cặp bazo nito là
điểm bắt đầu phiên mã tổng hợp mRNA.
- Promoter nằm ở khoảng nucleotid -35 đến -10 gọi là tâm promoter. Vd: vi khuẩn ecoli tâm pronoter đặc trưng bằng trình tự TATAAT
ở vị trí -10 (TATA box), trình tự TTGACAT nằm ở vị trí -35(CAAT box).


Vùng mang mã di truyền

-

Hầu hết vùng mang mã của của sinh vật prokaryote đều mang thông tin di truyền
Vùng mang mã di truyền gồm nhóm gen đơn và nhóm nhiều cistron, mỗi cistron mã hóa một chuỗi polypeptid, các cistron xếp thành từng nhóm,
chung một vùng điều khiển tạo thành một operon

-

Trong operon, một vùng điều khiển hoạt hóa và khởi động phiên mã cho tất cả các gen cấu trúc (cistron), tạo một phân tử mRNA chung cho các
cistron


Vùng kết thúc

-

Vùng kết thúc (vùng 3’) của các gen có trình tự đặc trưng riêng
Bao gồm các trình tự đặc hiệu để enzyme RNA polymerase nhận biết dấu hiệu ngừng phiên mã


Gen cấu trúc mã hóa Protein của sinh vật nhân thực
Cấu trúc gen mang mã di truyền của sinh vật nhân thực có 3 vùng tương tự như sinh vật nhân sơ: vùng 5’ promoter, khung đọc mở và
vùng 3’ terminator


Vùng 5’ promoter
- Vùng 5’ promoter có các trình tự đặc hiệu: promoter (vùng gen khởi động), enhancer (chất tăng
cường), silencer (chất ức chế),… và vùng mở rộng gồm các trình tự nucleotit đặc hiệu khác. Gen
mang mã di truyền của sinh vật nhân thực chia làm 3 nhóm chính. Mỗi nhóm gen có các loại
promoter đặc trưng khác nhau. Mỗi loại cấu trúc thích hợp với 1 loại RNA polymerase khác nhau.
- Promoter nhóm I là promoter của các gen mã hóa cho RNA ribosome 18S, 5.8S và 28S
- Promoter nhóm II là promoter của các gen mã hóa cho mRNA và một số RNA nhỏ

- Promoter nhóm III là promoter của các gen mã hóa mã hóa cho RNA vận chuyển và những RNA nhỏ
khác


Khung đọc mở
Ở sinh vật nhân thực, phần lớn các gen mã hóa protein là gen phân đoạn, trừ 1 số gen mã hóa histon và gen sốc nhiệt không chứa intron. Khung đọc mở của các gen mã
hóa protein ở sinh vật nhân thực có cấu trúc xen kẽ các exon (đoạn DNA mang mã di truyền) và intron (đoạn DNA không mang mã di truyền) nên được gọi là gen phân
đoạn
Số lượng intron trong các gen mang mã di truyền, hàm lượng DNA của các intron trong gen khác nhau tùy từng gen. Kích thước 1 intron có thể từ vài chục bp đến hàng
nghìn bp tùy từng gen, tùy theo loài sv khác nhau

(cấu trúc gen mã hóa ovalbumin ở
gà)


Vai trò của intron trong các gen đến nay chưa được biết đầy đủ, một số đột biến gen ở đoạn intron có thể gây thay đổi sự biếu hiện gen

(Bệnh máu khó đông nhiều trường hợp người bệnh có liên
quan đến đột biến ở intron 18 và 19)

Các trình tự intron trong gen có thể có vai trò quan trọng trong sự biểu hiện thông tin di truyền hoặc có chức năng ổn định cấu trúc gen
và cấu trúc nhiễm sắc thể


Vùng 3’ terminator
- Vùng 3’ terminator của các gen ở SV nhân thực gồm các trình tự tín hiệu kết thúc, trình tự gắn đuôi polyadenin, trình tự kết thúc và một số trình tự lặp ngắn
chưa rõ chức năng

Ở sinh vật nhân thực, các gen mã hóa protein có quá trình phiên mã độc lập với dịch mã. Kết thúc phiên mã chỉ tạo nên các phân tử tiền mRNA, phân tử
tiền mRNA phải qua 1 quá trình biến đổi dể tạo nên các mRNA trưởng thành, có thể được đưa ra ngoài tế bào chất thông qua quá trình dịch mã

Khác nhau
Eukaryote

Prokaryote

Có 3 loại Promoter khác nhau

Promoter nhóm I

Có một loại Promoter

5’ Promoter

-

Vùng điều khiển
Có cấu trúc tương đối giống nhau.

Là vị trí bám cho emzym RNA polymerase I
Phiên mã tạo ra nhiều loại rRNA
Promoter nhóm II

-

Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase II, là promoter của các gen mã
hóa mRNA và một số RNA nhỏ: U1,U2, U3…

Promoter nhóm III

-

Là vị trí bám cho enzym RNA polymerase III,
Là promoter của các gen mã hóa các tRNA, rRNA 5S và một số ít RNA nhỏ U5,
U6..


Vùng mang mã di truyền
Eukaryote

Prokaryote

Vùng mã hoá:
Vùng mã hoá:
Mang thông tin mã hoá các axit amin. Các gen ở sinh vật nhân sơ có

01
01

Phần lớn các gen của sinh vật nhân thực có vùng mã hoá không liên tục,
xen kẽ các đoạn mã hoá axit amin (exon) là các đoạn không mã hoá axit
amin (intron). Vì vậy, các gen này được gọi là gen phân mảnh

vùng mã hoá liên tục (gen không phân mảnh).

Gồm và các gen đơn và các gen trong Operon, các gen có
đướng hướng trao đổi giống nhau sẽ tạo thành Operon
Phần lớn vùng ORF đều mang TTDT

Gồm các gen cấu trúc riêng

02
02

Mỗi gen cấu trúc mã hóa một chuỗi polypeptide


Vùng 3’ Terminator

- Ở sinh vật nhân thực:

Có các trình tự đặc biệt để gắn

polyadenine
- Sinh vật nhân sơ:

Không có trình tự này


So sánh cấu trúc gen mã hóa protein giữa sinh vật nhân sơ và nhân
thực

Giống nhau

Vùng kết thúc:
Về cấu trúc, đều có 3 phần:
- Vùng điều khiển
- Vùng mang mã di truyền (ORF)
- Vùng kết thúc

Cấu trúc vùng 3’
-Trình tự cho phép RNA polymerase nhận biết dấu hiệu kết thúc phiên mã
(tín hiệu stop)
-Trình tự kết thúc một gen để phân biệt gen này với gen khác.
-Dù chưa được nghiên cứu đầy đủ nhưng có vai trò rất quan trọng, là cấu trúc
không thể thiếu được của gen.


Your Picture Here

Trao đổi
trả lời câu hỏi


Thanks for watching