CHệễNG XI
DI TRUYEN HOẽC CUA
VIRUS VAỉ VI KHUAN
•
Sinh học của virus
•
Bacteriophage - virus của vi
khuẩn
•
Virus thực vật và động vật
•
Biến nạp
•
Tải nạp
•
Giao nạp (tiếp hợp)
•
Transposon
•
Vào những năm 1940, tái tổ hợp ở vi khuẩn E. coli
được chứng minh và từ đó đến nay, nó trở thành
đối tượng mô hình cho di truyền học và sinh học
phân tử. Nhờ những nghiên cứu trên các đối
tượng virus, vi khuẩn nhiều cơ chế căn bản của
sự sống ở cấp độ phân tử đã phát hiện. Ngoài ra,
các phát hiện về các quá trình di truyền đặc biệt ở
vi khuẩn như biến nạp, tải nạp, giao nạp,
transposition và plasmid có ý nghĩa quan trọng
kép hay RNA mạch đơn. Tùy loại virus
mang kiểu gen này hay khác. Bộ gen
của virus thường là một phân tử acid
nucleic ở dạng vòng tròn hay thẳng.
Virus nhỏ nhất có chừng 4 gen, virus lớn
nhất có chừng vài trăm gen.
•
Vỏ protein được gọi là capsid thường
có thể ở dạng hình que, hình ống
xoắn, hình đa diện hay phức tạp. Các
capsid thường được tạo nên do một số
lớn các phân tử protein gồm ít loại.
Ví dụ, virus đốm thuốc lá có một
capsid hình que dài cứng được tạo ra
từ hơn 1000 phân tử chỉ một loại
(hình 11.1). Nhiều virus có capsid
hình đa diện.Capsid
hình que và
đa diện tạo
nên bởi các
capsomere
Virus ủoọng
vaọt coự
maứng bao
Bacterial virus
Virus dễ nghiên cứu
nhất: virus của vi
khuẩn, thường là
những vi khuẩn gây
bệnh đường ruột như
là E.coli, Salmonella
typhimurium: thường
là DNA mạch đôi, phổ
biến trong tự nhiên
Bacteriophage
•
Các hạt virus (virus particle) hay virion là
những vật ký sinh nội bào bắt buộc (obligate
intracellular parasites), chúng chỉ biểu hiện
các gen của chúng và sinh sản bên trong 1 tế
bào sống khác. Phụ thuộc vào loại tế bào
chủ mà virus kí sinh người ta gọi tên loại
virus, ví dụ: virus thực vật ký sinh tế bào
thực vật, virus động vật ký sinh tế bào động
vật. Do đặc điểm này, sự sinh sản của virus
khác hẳn với sự sinh sản của tế bào. Điểm
nổi bậc là virus tạo ra hàng trăm hay hàng
ngàn virion trong mỗi thế hệ.
•
Các gen của virus sử dụng các
enzyme, chất dinh dưỡng, ribosome
khuẩn.
•
Các virus của vi khuẩn được phát hiện từ năm
1915, vào những năm 40 chúng được sử dụng
cho các nghiên cứu sinh học phân tử. Chúng
là những virus được nghiên cứu kỹ nhất, mặc
dù một số ít chúng có cấu tạo phức tạp.
•
Các nghiên cứu ở phage ký sinh trong tế
bào E.coli phát hiện rằng chúng có 2 cơ chế
sinh sản : chu trình tan (lytic cycle) và chu
trình tiềm tan (lysogenic cycle).
Bacteriophage
a. Chu trình tan (lytic cycle).
•
Các bacteriophage làm chết tế bào chủ gọi
là độc (virulent) và chúng sinh sản theo chu
trình tan (hình 9.4). Chu trình bắt đầu khi
sợi đuôi của phage T4 gắn vào các điểm
nhận (receptor sites) trên bề ngoài của tế
bào E.coli. Ống đuôi co lại tạo lỗ thủng
xuyên vách tế bào và bơm DNA vào trong
tế bào tương tự như dùng ống tiêm
(syringe) chích thuốc. Capsid rỗng của
phage còn lại bên ngoài tế bào.