TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

1
Chương II:
Đặc điểm cấu trúc của vật liệu di truyền
II.1. Thành phần và cấu trúc của DNA, RNA
II.1.1. Nucleotide
II.1.2. Cấu trúc và đặc điểm của mạch nucleic acid
II.1.3. Cấu trúc của DNA
II.2. Cấu trúc và chức năng của gen
II.2.1. Cấu trúc của gen
II.2.2. Chức năng của gen
2
II.1. Thành phần và cấu trúc
của DNA, RNA
I.1.1. Nucleotide
3
H
4

Deoxyribose Ribose

Bazơ nitơ: G, C, T, A, U

Gốc phosphat: tích điện “-”
5
Thành phần cấu tạo Nucleotide
Nucleotide
6
II.1.2. Cấu trúc và đặc điểm

D
N
A
Liên kết
phosph
odiester
8
M
Ạ
C
H

K
É
P

D
N
A
-
Hai mạch theo
chiều ngược nhau
5’- 3’
-
Chiều xoắn phải
-
Các bazơ nitơ
hướng vào trong
xoắn kép, tạo liên
kết hydrogen giữa

[A]≈[T ] và [G]≈[C ]

Chuỗi xoắn kép DNA

Watson and Crick, Nature, April 25, 1953

1962: Nobel

Rich, 1973, MIT

Cấu trúc DNA
Watson & Crick with DNA model
Rosalind Franklin with X-ray image of DNA
12
13
Đặc điểm:

DNA gồm hai chuỗi đối song song (antiparallel) cùng uốn quanh
một trục trung tâm theo chiều xoắn phải, với đường kính 20A
o
(1Angstrom = 10
-10
m), gồm nhiều vòng xoắn lặp lại một cách đều
đặn và chiều cao mỗi vòng xoắn là 34 A
o
, ứng với 10 cặp base
(base pair, viết tắt là bp).

Các bộ khung đường-phosphate phân bố ở mặt ngoài chuỗi xoắn
và các base nằm ở bên trong; chúng xếp trên những mặt phẳng

Mạch kép DNA
Vùng giàu A-T bị
biến tính trước
Dãn xoắn DNA
pH hoặc nhiệt
độ cao
Mạch đơn
Tái cấu trúc DNA (hồi tính)
Quá trình chậm,
hạn chế tốc độ do
tìm bazơ tương
ứng
k
2
Tạo mạch
kép, phản
ứng nhanh,
Mạch kép DNA
DNA biến tính,
Mạch đơn
100
50
0
7050 90
Temperature
o
C
Percent hyperchromicity
Nhiệt độ nóng chảy DNA
T


II.2.1. Cấu trúc của gen

Gen bao gồm các cấu trúc exon và intron. Là đặc điểm
quan trọng để phân biệt DNA của sinh vật eukaryote và
procaryote.

Exon là những đoạn DNA mã hóa cho axitamin.

Intron là những đoạn không mã hóa, chiếm tỷ lệ lớn trong
DNA của eukaryote. Sẽ bị cắt đi khi tổng hợp mRNA,
hiên chưa làm rõ được chức năng.
Promoter region: vùng điều khiển phiên mã đứng ngay
trước gen
Untranslated region (UTR) : trình tự vùng - 5' và 3‘ tham
gia điều khiển sự biểu hiện gen.
Region binding sequence (RBS): vùng gắn protein điều hòa
Open reading frame (ORF): khung đọc mở
ORF

(ATG)
Operator