Sự nhân đôi của DNA (DNA Replication)

SỰ NHÂN ĐÔI CỦA DNA (DNA REPLICATION) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử Trƣờng ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn 1 SƠ ĐỒ TRUYỀN THÔNG TIN DI TRUYỀN DNA RNA PROTEIN DNA 1 2 3 1. NHÂN ĐÔI CỦA DNA (REPLICATION_DNA SYNTHESIS) 2. SAO MÃ (TRANSCRIPTION_RNA SYNTHESIS) 3. DỊCH MÃ (TRANSLATION_PROTEIN SYNTHESIS) CÁC BASE (PURINE VÀ PYRIMIDINE) [structure of deoxyadenosine] Nucleoside Nucleotide DANH PHÁP Purines adenine adenosine guanine guanosine hypoxanthine inosine Pyrimidines thymine thymidine cytosine cytidine +ribose uracil uridine Nucleoside Nucleotide Base +deoxyribose +phosphate • polynucleotide chain • 3’,5’-phosphodiester bond ii). Structure of the DNA double helixCấu trúc chuỗi polynucleotide của DNA 5’ 3’ A-T base pair G-C base pair Chargaff’s rule: The content of A equals the content of T, and the content of G equals the content of C in double-stranded DNA from any species Liên kết Hydro giữa các base Mạch đôi của DNA Rãnh chính Rãnh phụ 5’ 3’ 5’ 3’3’ 5’ “B” DNA DNA LÀ CỐT LÕI CỦA NST DNA LÀ CỐT LÕI CỦA NST Cấu trúc của chromatin 2 vòng DNA quấn quanh khối cầu histone 1kb : 55 nm Sợi 30 nm 1kb : 17 nm Beads on a string Lõi gồm 8 phân tử histone quấn quanh bởi DNA N-TERMINAL TAIL ACCESSIBLE CẤU TRÖC NUCLEOSOME Histone octamer = (H2A-H2B)2 + (H3/H4)2 VAI TRÕ CỦA HISTONE HISTONE SỬA LỖI SAO MÃ NHÂN ĐÔI DNA Acetyl hóa Methyl hóa Phosphoryl hóa Ubiquitin hóa ADP-ribosyl hóa G0 DNA nhân đôi và tổng hợp histone tăng trưởng và chuẩn bị phân chia tế bào. Tăng trưởng nhanh và chuẩn bị quá trình nhân đôi DNA. Các tế bào bão hòa Phân bào SỰ NHÂN ĐÔI NST VÀ DNA DIỄN RA Ở PHA S Sự nhân đôi của DNA và cấu trúc NST ở phase S của vòng đời TB. Sự nhân đôi sợi DNA (mỗi ~150 kb) Quả bóng nhân đôi 2 mạch con DNA được sinh ra Hình thành các quả bóng nhân đôi Sự nhân đôi đồng thời Sự nhân đôi DNA mạch gốc của NST 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ SỰ NHÂN ĐÔI BẮT ĐẦU BẰNG VIỆC XÁC ĐỊNH ORI SSB DUY TRÌ SỰ TÁCH ĐÔI CỦA ĐOẠN DNA SỰ NHÂN ĐÔI DIỄN RA TẠI NGÃ BA NHÂN ĐÔI •PRIMASE •POLYMERASE •HELICASE PHỨC HỢP PROTEIN TẠI NGÃ BA NHÂN ĐÔI DNA POLYMERASE III SSB PROTEINS HELICASE PRIMASE DNA POLYMERASE I DNA LIGASE OKAZAKI FRAGMENT Topoisomerase giữ 2 mạch DNA tách rời trong quá trình tháo xoắn bởi helicase. SSB cố định 2 mạch đơn DNA trạng thái tách rời và giúp báo hiệu polymerase trượt nhân bản từ mạch khuôn. DNA TEMPLATE RNA PRIMER GROWING DNA POLYMER ENTERING dTTP SỰ NHÂN ĐÔI DNA CẦN RẤT NHIỀU ENZYME KHÁC NHAU SỰ NHÂN ĐÔI DNA DNA POLYMERASE PRIMASEHELICASE RIBONUCLEASE HDNA LIGASE TOPOISOMERASE QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI DIỄN RA TẠI NHIỀU VỊ TRÍ & THEO 2 HƢỚNG Các câu hỏi trắc nghiệm lƣợng giá Câu 1: Base nitơ trong thành phần acid nucleic dẫn xuất từ nhân A. Purin, Pyridin B. Purin, Pyrol C. Pyrimidin, Purin D. Pyrimidin, Imidazol E. Pyridin, Indol Câu 2: Ở điều kiện sinh lý, DNA trong nhiễm sắc thể có đặc điểm A. Có cấu trúc phụ thuộc các pha trong chu kỳ tế bào B. Có những chỗ xoắn cuộn chặt phân bố không đều C. Quấn quanh các phức hợp protein histone D. Khó tương tác với các phức hợp protein giữ nhiệm vụ sao mã E. Không thể phân biệt được với DNA trong ty thể Câu 3: Liên quan đến tổng hợp DNA, câu nào sau đây ĐÖNG A. DNA nhân đôi theo cơ chế bán bảo tồn B. Quá trình tổng hợp DNA xảy ra theo chiều 3’-5’ C. DNA polymerase giúp nhận biết điểm khởi đầu D. DNA gyrase giúp DNA mở xoắn dễ dàng E. Tất cả các câu trên đều đúng. Câu 4: Quá trình nhân đôi DNA bắt đầu bằng hiện tƣợng. A. Tạo đoạn mồi B. Tách chuỗi DNA đôi thành chuỗi đơn C. Tháo xoắn chuỗi DNA D. Nhận diện các vị trí Ori E. Các câu trên đều sai Câu 5: Trong quá trình nhân đôi DNA, ngã ba nhân đôi là nơi xảy ra các quá trình sau, trừ. A. Các protein SSB gắn kết với DNA B. Helicase tháo xoắn mạnh mẽ C. Primase tổng hợp đoạn mồi D. Polymerase gắn các nucleotide tự do vào đoạn DNA đang được tổng hợp E. Ligase liên tục nối các đoạn okazaki SAO MÃ RNA (RNA TRANSCRIPTION) ThS. Nguyễn Kim Thạch BM. Hóa Sinh – Sinh Học Phân Tử Trƣờng ĐH Y Khoa Phạm Ngọc Thạch E-mail: nguyenkimthach@pnt.edu.vn 32 mRNA 105 loại độ bền thay đổi 2-5% rRNA 28S, 18S, 5.8S, 5S rất bền 80% tRNA 60 loại rất bền 15% snRNA 30 loại rất bền 1% miRNAsiRNA TẾ BÀO EUKARYOTE CÓ 4 LOẠI RNA CHÍNH RNA ĐƢỢC TỔNG HỢP DỰA TRÊN 1 MẠCH ĐƠN DNA Control elements in a eukaryotic promoter SIMPLE MODEL TO EXPLAIN THE ROLE OF DIFFERENT REGIONS IN ACTIVATION OF TRANSCRIPTION QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP RNA GỒM 4 BƢỚC GẮN KẾT VÀO KHUÔN MẪU KẾT THÚC CHUỖI & GIẢI PHÓNG KHUÔN MẪU KÉO DÀI CHUỖI KHỞI ĐẦU CHUỖI GẮN KẾT VÀO KHUÔN MẪU PHỨC HỢP RNA POLYMERASE XÖC TÁC PHẢN ỨNG KÉO DÀI CHUỖI RNA SỰ TỔNG HỢP RNA DƢỚI KÍNH HIỂN VI ĐIỆN TỬ (6000X) KHỞI ĐẦU CHUỖI Sự khởi đầu sao mã rRNA bởi RNA-polymerase I TFI gắn vào các yếu tố khởi đầu Phức hợp khởi đầu và Sự khởi đầu sao mã mRNA bởi RNA-polymerase II Phức hợp khởi đầu Sự khởi đầu sao mã tRNA, 5S-rRNA bởi RNA-polymerase III KÉO DÀI CHUỖI Transcription elongation KẾT THÖC CHUỖI & GIẢI PHÓNG KHUÔN MẪU QUÁ TRÌNH TRƯỞNG THÀNH CỦA mRNA Các câu hỏi trắc nghiệm lƣợng giá Câu 1: Nhận định nào sau đây SAI đối với vai trò sinh học của RNA? A. Không tham gia vào điều hòa biểu hiện gen. B. Là vật chất di truyền của một số loài C. Bản thân có hoạt tính enzyme D. Quan trọng trong quá trình nhân đôi DNA E. Là cầu nối tạo phức hợp giữa protein và các RNA khác. Câu 2: Chọn câu ĐÖNG A. Quá trình tổng hợp RNA cần có đoạn mồi. B. Quá trình tổng hợp DNA không cần có đoạn mồi. C. RNA polymerase gắn vào sợi DNA khuôn mẫu D. A và B đúng E. A, B và C đúng. Câu 3: Phân tử mRNA ở ngƣời có các đặc điểm sau, trừ A. Là một phân tử có hướng. B. Có thể bắt cặp được với một chuỗi đơn DNA. C. Chỉ mang thông tin mã hóa ra protein D. Quá trình biến đổi các base sau sao mã ít xảy ra E. Sẵn sàng để giải mã sau khi được tổng hợp. Câu 4: DNA sợi khuôn đƣợc sao mã nhờ RNA polymerase II để tạo A. dsRNA B. mRNA C. tRNA D. snRNA E. rRNA Câu 5: Sự đa dạng của các phân tử mRNA đƣợc sao mã từ một gen là kết quả của quá trình A. Loại bỏ intron và ghép nối exon (splicing) B. Tác động của nhiều yếu tố sao mã khác nhau trong mỗi tế bào C. Điều hòa bởi các đoạn enhancer D. Tương tác giữa bộ máy sao mã nền và promoter E. Tháo xoắn nhiều hay ít của các protein điều hòa cấu trúc DNA.