Đề cương sinh học phân tử - Pdf 10

Thạch Văn Mạnh TYD-K55

ĐỀ CƢƠNG ÔN THI HẾT HỌC PHẦN
MÔN: Sinh Học Phân Tử

Câu 1. Nêu thí nghiệm chứng minh DNA là vật chất mang thông tin di truyền.
Tr1
Câu 2. Trình bày đặc điểm của các loại liên kết hóa học yếu trong hệ sống. Cho

dụ minh họa của mỗi loại. Tr 2
Câu 3. Phân tích đặc điểm cấu trúc và vai trò của Protein. Tr 3
Câu 4. Trình bày đặc điểm cấu trúc chung của AND. Tr
Câu 5. Sự biến hình, hồi tính của AND và ứng dụng của nó. Các yếu tố ảnh
hƣởng
đến tính chất của AND. Tr 5
Câu 6. Trình bày đặc điểm cấu trúc và chức năng của các loại ARN. Tr 6
Câu 7. Phân tích đặc điểm của hệ Gen( Genome). Tr 6
Câu 8. Trình bày đặc điểm chung của các Gen nhảy. Đặc điểm cấu trúc và hoạt
động của Gen nhảy( Transposon) ở Vi Khuẩn. Tr 7
Câu 9. Trình bày đặc điểm chung của các Gen nhảy( Transposon). Đặc điểm cấu
trúc và hoạt động của Gen nhảy ở sinh vật Eucaryota. Tr 8
Câu 10. Operon là gì? Thành phần cấu tạo và hoạt động của một operon điển
hình Tr9
Câu 11. Đặc điểm của sự điều hòa hoạt động Gen ở Procaryota. Giải thích mô
hình
hoạt động của Operon kìm hãm Tr 9
Câu 12. Đặc điểm của sự điều hòa hoạt động Gen ở Procaryota. Giải thích mô
hình
hoạt động của Operon cảm ứng. Tr 10
Câu 13. trình bày các bƣớc của quá trình điều hòa hoạt động Gen ở sinh vật
Eucaryota. Tr 11

bạch cầu phá vỡ tế bào. Dạng này tạo khuẩn lạc láng trên môi trường agar.
- Dạng R (không gây bệnh) không có vỏ bao tế bào bằng
polysaccharid, tạo khuẩn lạc nhăn.
Thí nghiệm được tiến hành như sau:
a. Tiêm vi khuẩn dạng S sống gây bệnh cho chuột, sau một thời gian
nhiễm bệnh, chuột chết
b. Tiêm vi khuẩn dạng R sống không gây bệnh cho chuột, chuột
sống
c. Tiêm vi khuẩn dạng S bị đun chết cho chuột, chuột chết
d. Tiêm hỗn hợp vi khuẩn dạng S bị đun chết trộn với vi khuẩn R
sống cho chuột, chuột chết. Trong xác chuột chết có vi khuẩn S và R.
Hiện tượng trên cho thấy vi khuẩn S không thể tự sống lại được sau
khi bị đun chết, nhưng các tế bào chết này đã truyền tính gây bệnh cho tế
bào R. Hiện tượng này gọi là biến nạp.
Đến 1944, ba nhà khoa học T. Avery, Mc Leod, Mc Carty đã tiến
hành thí nghiệm xác định rõ tác nhân gây biến nạp. Nếu tế bào S bị xử lý
bởi protease hoặc RNAase. thì hoạt tính biến nạp vẫn còn, cứng tỏ RNA và
protein không phải là tác nhân gây bệnh. Nhưng nếu tế bào chết S bị xử lý
bằng DNAase thì hoạt tính biến nạp không còn nữa, chứng tỏ DNA là nhân
tố biến nạp. Kết quả thí nghiệm được tóm tắc như sau:
chuột chết (có S, R )DNA của S + tế bào R sống
Kết luận: hiện tượng biến nạp là một chứng minh sinh hóa xác nhận
rằng DNA mang tín hiệu di truyền. Nhưng vai trò của DNA vẫn chưa
được công nhận vì cho rằng trong các thí nghiệm vẫn còn một ít protein.
Còn nhiều cách cm trực tiếp nữa, bạn tự tìm lấy nhé. vd như thí nghiệm với
bacteriophage T2 xâm nhập vi khuẩn E.coli của A. Hershey và M. Chase vào năm
1952. Câu 2. Trình bày đặc điểm của các loại liên kết hóa học yếu trong hệ sống. Cho ví

- Liên kết Vander-Waal là cơ sở hình thành cấu trúc protein từ bậc III IV (tương tác
giữa kháng nguyên- kháng thể; giữa enzim và cơ chất).
Liên kết kị nước :
- Liên kết được tạo thành giữa các phân tử không phân cực, hay phần không phân
cực của một phân tử nên chúng không có khả năng liên kết với nước  gọi là gốc kị
nước (- CH3 ) khi chúng đứng gần nhau tạo nên lực hút  liên kết kị nước .
- Thực chất là liên kết loại các nhóm không liên kết với nước ra khỏi mạng nước .
Giữa các phân tử liên kết thực bằng liên kết Vander- Waal.
- Đóng vai trò quan trọng ổn định protein ; định vị cấu trúc protein trên màng.
* Vai tr ò
Tương tác giữa các enzim – cơ chất:
Liên kết giữa enzim và cơ chất nhất định tại trung tâm hoạt động  chúng hình
thành và phá vỡ rất nhanh dưới ảnh hưởng của chuyển động nhiệt. Giá trị của liên kết
nằm trong khoảng 5- 10 Kcal/ mol.
- Hình thành cấu hình không gian của các phân tử sinh học:
Cấu hình không gian của các đại phân tử chủ yếu phụ thuộc số lượng, bản chất của
các liên kết yếu tồn tại trong đại phân tử đó. Tương tác kị nước ổn định cấu hình của
protein, liên kết hydro quy định cấu hình đặc trưng trong phân tử protein, trên khung
Polypeptid, trên cấu trúc xoắn kép của ADN
- Giữ trật tự của các phân tử trong tế bào:
Các phân tử , bào quan trong tế bào có nhiều loại khác nhau, chúng được định vị
tại những vùng nhất định nhờ các liên kết yếu được tạo thành.
- Đảm bảo tương tác giữa các giữa các đại phân tử sinh học, đặc biệt là giữa protein
và AND.
Cấu trúc nén chặt ADN + protein (histon) trong nhiễm sắc thể. Hoạt động phiên
mã , dịch mã nhờ các protein chức năng điều hòa
Tóm lại: sự có mặt của các liên kết yếu ( 2-5 Kcal) đảm bảo các phân tử liên hệ hài
hòa với nhau, nhưng năng lượng liên kết yếu không tạo nên mạng lưới cứng nhắc
linh động mềm dẻo  đặc trưng của sự sống


- Vì chúng phân ly trong nước, làm cho các axitamin trở thành ion
lưỡng cực chứa NH3+ và COO- trái dấu nhau.
- Nhóm NH2 và COOH đóng vai trò rất quan trọng trong sự hình thành
các liên kết peptid à tạo nên chuỗi polypeptid.
- Có 3 aminoacid có chức năng đặc biệt: Methyonin( axitamin đầu tiên
trong chuỗi); Prolin ( làm chuỗi Polypeptid xoắn lại); Cystein nối các
chuỗi Polypeptid lại với nhau.
*Cấu tạo trong không gian của protein : tạo thành 4 bậc cấu trúc .
- Cấu trúc bậc I:
Trình tự các axitamin trong chuỗi polypeptid nối bằng liên kết cộng
hóa trị bền vững. Mang tính di truyền cao.
- Cấu trúc bậc II:
Tương tác không gian giữa các chuỗi polypeptid gần nhau. Chủ yếu
tạo bởi liên kết hydro(dạng xoắn α hay dạng mỏng β).
- Cấu trúc bậc III:
Tương tác không gian giữa các chuỗi polypeptid dạng xoắn (α)
hoặc dạng mỏng (β) cuộn lại trong không gian ba chiều.
- Cấu trúc bậc IV:
Sự kết hợp của nhiều chuỗi Polypeptid thành phân tử protein .
• Vai tr ò
1. Vai trò xúc tác : các enzim là chất xúc tác cho hầu hết các phản ứng
hóa học trong hệ thống sống. Chúng có khả năng xúc tác lớn và có
tính đặc hiệu cao.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

Vai trò cấu trúc: yếu tố cấu trúc cơ bản của tế bào và mô( màng,
chất nguyên sinh, colagen, mô liên kết, keratin…)
Vai trò vận chuyển: vận chuyển các chất đặc hiệu từ vị trí
này sang vị trí khác( hemoglobin trong máu, protein trên màng vận
chuyển các chất )

nhau và cả ARN mức độ tổ chức cao nhất của ADN .
- Kích thước của AND không liên quan đến kích thước và mức độ tiến hóa của sinh
vật( kích thước AND của thực vật và lưỡng thê lớn hơn ở người)
- Trình tự mã hóa ngập trong khối AND lớn: trình tự mã hóa( các exon) xen với trình
tự không mã hóa( các intron). Ở procaryota chỉ có các trình tự mã hóa. Tùy mức độ
hiện diện trong nhân có chúng được chia làm 3 loại:
+ Các trình tự lặp lại nhiều lần: chiếm 10-15% bộ gen động vật có vú. Là những trình
tự AND ngắn ( 10 – 200Kb) .Tập trung tại các vùng chuyên biệt như vùng tâm
động(trình tự CEN), ở các đầu nhiễm sắc thể (TEL).
+ Trình tự lặp lại trung bình: chiếm 25 – 40% ở bộ gen người. Đoạn dài(100-1000
Kb), nằm phân tán. Mã hóa cho rARN; tARN và 5s ARN. Đa dạng hơn.
+ Các trình tự duy nhất: các gen mã hóa cho protein, đặc trưng cho từng gen.
* Đặc điểm: phân tử AND có khả năng biến tính và hồi tính:
- Biến tính:khi có tác nhân vật lý(nhiệt độ) hay hóa học( dung dịch kiềm ure) các liên
kết hydro bị đứt hai sợi đơn rời nhau.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

- Hồi tính: sau khi bị biến tính nếu điều chỉnh nhiệt độ( hạ dần nhiệt độ), nồng độ
thích hợp các sợi đơn lại bắt cặp trở lại theo nguyên tắc bổ sung.
- Đây là đặc điểm có ý nghĩa lớn trong nghiên cứu lai phân tử(PCR) .
Tính chất và vai trò của AND:
- Tính chất:
+ Có đặc trưng bởi số lượng thành phần, trật tự và cách sắp xếp của các nucleotide
trong cấu trúc.
+ Hàm lượng AND, tỷ lệ A + G / T + C đặc trưng cho mỗi loài.
+ Tính đặc trưng được duy trì và ổn định qua các thế hệ tế bào qua cơ chế nhân đôi,
phân ly và tổ hợp qua quá trình gián phân( giữ được tính đặc trưng và ổn định), giảm
phân( đảm bảo sự tạo giao tử), thụ tinh ( đảm bảo khôi phục được bộ nhiễm sắc thể
lưỡng bội qua các thế hệ).
- Vai trò:

+ Truyền đạt thông tin di truyền qua các thế hệ thông qua sự sao chép ( tái bản). Từ
phân tử AND mẹ phân thành 2 phân tử AND con giống hệt mẹ, sau đó lại được chia
về 2 tế bào con duy trì ổn định qua các thế hệ.
+ AND có chức năng phiên mã sang ARN, từ đó dịch mã để tổng hợp nên protein đặc
thù , tạo nên tính đa dạng của sinh vật. Thạch Văn Mạnh TYD-K55

Câu 6. Trình bày đặc điểm cấu trúc và chức năng của các loại ARN.
* Đặc điểm cấu trúc
cấu trúc tương tự AND , có 3 điểm khác
- Có cấu trúc là chuỗi đơn.
- Đường Pentose của ARN là loại ribose ( C5 H10 O5 ) .
- Thymin được thay bằng Uraxin.
Căn cứ chức năng ARN được chia làm 3 loại chính: iARN, tARN, rARN.
* Các ARN thông tin ( iARN, mARN ).
- Mạch đơn, chiếm 3-5% tổng số ARN, bản sao của những trình tự nhất định.
- Đa dạng, kích thước nhỏ, chứa thông tin mã hóa cho một hay một vài protein
- mARN của tế bào eucaryota từ khi hình thành đến khi xong trải qua biến đổi.
+ Trong quá trình sao mã đầu 5’ được gắn 7-methylguanosine và 3 nhóm phosphate(
GPPP )tìm điểm khởi đầu dịch mã.
+ Khi sao mã hoàn toàn, đầu 3’ gắn thêm 100-200A(polyA) cung cấp năng lượng
cho mARN ra khỏi nhân.
+ Khi mới sao mã xong chứa lượng nucleotide lớn- gồm cả exon và intron. Trước khi
ra khỏi nhân, các đoạn intron bị loại, các exon được nối với nhau.
- Vai trò: trung gian chuyển thông tin mã hóa trên AND đến bộ máy giải mã .
Các ARN vận chuyển ( tARN ): chiếm khoảng 16% tổng số ARN.
- Là các ARN có kích thước nhỏ, cấu trúc dạng cỏ 3 lá được ổn định nhờ các liên kết
bổ sung hiện diện ở nhiều vùng. Trên tARN có các vị trí đặc biệt không có liên kết bổ


Eucaryota :
+ 99% genome nằm trong nhân, kích thước lớn, dạng thẳng, phân bố trên nhiễm sắc
thể. Phần còn lại trong ty thể, lạp thể và một số bào quan khác có dạng vòng, kích
thước nhỏ.
+ Trong genome chứa nhiều bản sao ADN, không giống nhau hoàn toàn,
nhưng cùng mã hóa cho 1 loại protein . Xen nhiều đoạn không mã hóa( intron).
Procaryota:
+ Đa số genome nằm trong nhân và cơ quan tử, thường có kích thước nhỏ và dạng
vòng khép kín.
+ Trong genome chỉ có bản đơn ADN, không lặp lại, không có các intron. - So sánh
hệ gen giữa các loài khác nhau cho thấy:
+ Các gen trong hệ gen phân bố không theo quy luật.
+ Kích thước của hệ gen không tỷ lệ với tính phức tạp của loài.
+ Số lượng nhiễm sắc thể rất khác nhau ngay giữa những loài rất gần nhau.
Cấu trúc của hệ gen:
Gen hoạt động trong genome:
+ Chiếm tỷ lệ rất nhỏ. ( Nếu kích thước một gen khoảng 10Kb, số gen hoạt động chỉ
1-2% trong genome ). Tế bào động vật có vú chỉ có 10000 – 15000 gen hoạt động. Tế
bào nấm men có khoảng 4000 gen hoạt động . Ở người có trên 3 tỉ gen nhưng chỉ có
khoảng 30.000-40.000 gen hoạt động.
+ Hầu hết nằm trong những đoạn ADN không lặp lạiliên quan tiến hóa.
Kích thước genome :
+ Thay đổi từ 109 bp đến 1011 bp. Không liên quan đến mức độ tiến hóa.
+ Động vật có vú 3,3 .109 bp. Lưỡng thê 3,1.109 bp. Thực vật 1011 bp.
Tham số động học C:
+ Giá trị kích thước đoạn ADN không lặp lại. Đặc trưng cho loài, không phải luôn tỷ
lệ thuận mức độ tiên hóa loài. C phản ánh :
+ Số lượng ADN mã hóa cho các sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống là rất nhỏ so
với tổng lượng ADN có trong genome.

Cơ chế di chuyển: 2 cơ chế - Sao y bản chính và tách vị trí cũ sang mới: + Sao y bản
chính: phiên bản sao chép từ vị trí chochuyển đến vị trí nhận mỗi lần di chuyển số
lượng bản sao được tăng lên.
+ Tách khỏi vị trí cũ rồi ghép sang vị trí mớisố lượng bản sao không tăng.
Cần enzim Transposase cắt và nối nhờ ―cơ chế sửa chữa AND‖ trong tế bào.
Hoạt động của transposon:
* Transposon của procaryota:
- Là những đoạn ADN nằm trên chuỗi Polynucleotid hoặc trên plasmid được gọi là
IS(insertion sequences).
- IS không giữ chức năng mã hóa cho protein nào trong tế bào. Khi di chuyển chúng
gây ảnh hưởng hoạt động gen nơi đi và nơi đến.
- Cấu trúc IS:
+ Thường là đoạn nucleotid ngắn(1Kb) trung tâm, đặc trưng cho loài. Hai đầu đoạn
nucleotid trình tự giống nhau nhưng ngược chiều ( 15-25 cặp base).
- Hoạt động của IS:
+ IS thường hoạt hóa cho enzim transposasenhận biết đoạn lặp lại ngược chiều của
IS  cắt IS khỏi ADN và di chuyển đến vị trí mới.
+ Khi đoạn IS được ghép vào vị trí bất kỳ trên genome  đoạn ADN tại đây được
nhân đôi  là những đoạn nucleotide lặp lại cùng chiều trên ADN .
+ Sau khi ghép vào vị trí mới, IS sẽ bị chặn ở hai đầu bởi những đoạn nucleotide ―lặp
lại xuôi chiều‖ ( khoảng 9bp)  Dựa vào đoạn lặp lại cùng chiều và ngược chiều  biết
vị trí mà transposon đến hoặc đi.
Đoạn Tn : là những đoạn ADN có khả năng di chuyển đến bất kỳ vị trí nào trong
genome, kích thước dài hơn IS thường phân bố trên plasmid mã hóa cho protein
kháng sinh. Các Tn thường được giới hạn ở hai đầu bởi đoạn IS

Câu 9. Trình bày đặc điểm chung của các Gen nhảy( Transposon). Đặc điểm cấu
trúc và hoạt động của Gen nhảy ở sinh vật Eucaryota.
- Đặc điểm: Chia 2 nhóm phụ thuộc khả năng độc lập trong di chuyển.
+ Nhóm 1: có khả năng di chuyển độc lập, chứa các gen mã hóa cho protein điều

Câu 10. Operon là gì? Thành phần cấu tạo và hoạt động của một operon điển hình.
*Operon là một cụm gen được phiên mã cùng nhau để tạo ra một phân tử RNA duy
nhất mã hóa cho nhiều protein. mRNA policistronic như vậy chỉ tìm thấy ở sinh vật
nhân sơ.
Thành phần cấu tạo:
+Một nhóm các gen cấu trúc lien quan về mặt chức năng, xếp cạnh nhau, khi phiên
mã sẽ tạo thành 1 phân tử mRNA chung gọi là mRNA đa cistron. Đối với operon-lac
đó là 3 gen lac z, lac y, lac a. Trong đó lac z mã hóa β-galatosidase, thủy phân lactozo
thành galactose và glucose. Lac y xác định permease (vận chuyển lactose qua màng)
và lac a mã hóa transacesylase.
+Một yếu tố chỉ huy operator : trình tự DNA nằm kề trước nhóm gen cấu trúc là vị trí
tương tác với chất ức chế. Đối với opron lac, đó là đoạn trình tự DNA dài 34 cặp bazo
cách gen z chừng 10 cặp bazo về phía trước. nó chứa trình tự 24 cặp bazo đỗi xứng
xuôi ngược giúp chất ức chế có thể nhận biết và bám vào bằng cách khuyêch tán dọc
theo DNA từ cả 2 phía.
+Một vùng khởi động :trình tự DNA nằm trước yếu tố chỉ huy và có thể trùm lên một
phần hoặc toàn bộ vùng này, là vị trí bám vào của RNA polumerase để có thể khởi
đầu phiên mã tại vị trí chính xác của sợi khuôn đối với operon lac, đó là loại DNA dài
chừng 90 cặp bazo nằm trước và trùm lên yếu tố chỉ huy 7 cặp bazo. Nó chứa 2 vị trí
tương tác với RNA polymerase và với protein hoạt hóa dị hóa. Điểm khởi đầu phiên
mã là vị trí gần cuối vùng khởi động P nằm trong đoạn chỉ huy O.
+Một gen điều hòa hay gọi là gen ức chế: gen này sinh ra loại protein điều hòa là chất
ức chế điều hòa hoạt động của nhòm gen cấu trúc thông qua sự tương tác với yếu tố
chỉ huy. Đối với operon lac gen I nằm trước vùng khởi động mã hóa 1 protein ức chế
gồm 4 polypeptide giống nhau đều chứ 300 aminoacid

Câu 11. Đặc điểm của sự điều hòa hoạt động gen ở Procaryota. Giải thích mô hình
hoạt động của Operon kìm hãm?
Mô hình điều hòa chung của gen procaryota : đơn vị hoạt động Operon
* Cấu trúc một Operon gồm: nhóm gen cấu trúc (gen a, gen b, gen c…)-phiên mã

hoạt động của Operon cảm ứng.
Mô hình điều hòa chung của gen procaryota : đơn vị hoạt động Operon
* Cấu trúc một Operon gồm: nhóm gen cấu trúc (gen a, gen b, gen c…)-phiên mã
sang mARN + Promoter trước gen cấu trúc nơi liên kết enzim RNA polymerase +
Operator: vùng chỉ huy, liên kết(hoặc không) với protein điều hòa- đóng hoặc mở
gen.
* Gen điều hòa-mã hóa cho sự tạo thành protein điều hòa-chúng liên kết với operon
tại vị trí Operator-kiểm soát hoạt động của enzim ARN polymerase.
* Tín hiệu điều hòa: thường là sự có mặt của chất dinh dưỡng nào đó hay yếu tố vật lý
, hóa học nào đó-môi trường thay đổi-thay đổi hoạt động operon.
b. Hoạt động của Operon cảm ứng:
Thường mã hóa cho các enzim dị hóa. Ví dụ: Operon- lactose
- Hệ thống lactose gồm: gen điều hòa lacI và operon lactose gồm( Promoter +
Operator(O) + nhóm gen cấu trúc gồm 3 gen là LacZ( β-galactosidase),
LacY(permease) và Lac A(transaceylase) -sản phẩm của các gen có tác dụng chuyển
hóa đường Lactose thành glucose.
- Protein điều hòa = nhân tố kìm hãm: do gen LacI mã hóa -được tế bào sản sinh liên
tục-có ái lực mạnh với một trình tự đặc biệt trên AND = operator.
- Khi môi trường không có Lactose -rotein điều hòa bám vào Operator-
RNA polymerase bị chặn, không tác động được tới nhóm gen cấu trúc-gen cấu trúc
không được phiên mã-hông tạo được sản phẩm. Khi môi trường có lactose: chúng
chính là tín hiệu đều hòa -rở thành chất
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

cảm ứng -iên kết protein điều hòa làm chúng bị biến đổi (từ dạng hoạt động
chuyển thành không hoạt động )-chúng không liên kết được với operator heme RNA
polymerase hoạt động liên tục -nhóm gen cấu trúc mở-phiên mã và dịch mã sẽ xẩy ra-
sản phẩm được tạo thành.
- Gen LacI mã hóa tạo protein điều hòa. Nếu LacI đột biến ngừng tổng hợp protein
điều hòa Operon hoạt động liên tục ngay cả khi có hem lactose.

gengây sự phiên mã các gen đích.
- Vùng tác động phiên mã: gắn với một protein điều hòa khác  gây sự gấp khúc
nhiễm sắc chất thuận lợi cho enzim RNA polymerase
- Protein điều hòa có 2 loại: loại 1 gắn vào đoạn ADN nằm xa TRANSkhi nhiễm sắc
gấp khúc tiến gần TRANS. Loại 2: gắn trực tiếp với TRANS.
*Điều hòa ở mức độ sau phiên mã:
Là những biến đổi sau khi phiên mã hoàn thành: như hoàn chỉnh mRNA, liên quan
đến thời gian tồn tại mRNA, thời gian ra khỏi nhân tế bào Biểu hiện:
- Hiện tượng ―ghép nối‖ khác biệt : là quá trình loại bỏ intron và nối exon lại với nhau
 tạo ra các mRNA khác nhau. Tuy nhiên chúng thường mã hóa cho các protein có
chức năng tương tự nhau. Đôi khi có hiện tượng khác nhau.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

- Hiện tượng tăng- giảm thời gian sống của mRNA . Nếu chúng được tồn tại lâu hơn
trong tế bào do tác nhân nào đó  protein tương ứng được tổng hợp nhiều hơn ( VD:
khả năng sinh sôi vô tận của tế bào ung thư).
- Hiện tượng dự trữ các mRNA nào đó trong tế bào  khi có tín hiệu xuất hiện trong
môi trường (hormon )  chúng được dịch mã đồng thờiprotein
* Điều hòa trong giai đoạn dịch mã:
- Liên quan đến sự biến đổi của nhân tố khởi đầu dịch mã IF( inititation factor) là
nhóm các protein kết hợp với tiểu đơn vị ribosome vào giai đoạn dịch mã ảnh hưởng
thời điểm khởi động dịch mãquá trình tổng hợp protein .
* Điều hòa sau dịch mã:
- Là sự điều hòa hoạt tính của protein, đây là những biến đổi thứ cấp của protein trước
khi thực hiện chức năng (VD: enzim protripsin mới - không có hoạt tính khi bị cắt
bớt 1 đoạn Polypeptid enzim Tripsin ( có hoạt tính).
- Protein chịu biến đổi lập thể(kết hợp với loại protein khác)thay đổi cấu trúc của
chúng trong không gian gây mất hoạt tính enzim .

Câu 14. Phân tích quá trình biến đổi ― tiền‖ ARNm ở sinh vật Eucaryota. Ý nghĩa của

- Điểm nối giữa exon 2 và đầu 3’của intron bị cắt rời exon 1 và exon 2 nối với nhau
tại A tạo phân tử mARN hoàn chỉnh chui qua lỗ màng nhân ra ngoài TBC tới ribosom
dịch mã.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

c. Giai đoạn kết thúc: hiểu biết giai đoạn này còn rất hạn chế
- Sự phiên mã kết thúc trước điểm gắn đuôi PolyA rất xa.
- Sự phiên mã liên quan đến những cấu trúc dạng ―kẹp tóc‖ tiếp ngay sau là một trình
tự giàu G-C.

Câu 15. Trình bày quá trình tái bản AND. Sự sai khác trong quá trình tổng hợp AND
ở sinh vật Procaryota so với sinh vật Eucaryota.
Những diễn biến chính của quá trình tái bản: qua 3 giai đoạn chính
a. Giai đoạn mở xoắn: giai đoạn ADN được tách ra và giữ dưới dạng mạch đơn, cần
sự có mặt của một số enzim
- Enzim helicase( enzim mở xoắn): tác động vào vị trí bắt đầu cho quá trình mở xoắn
theo 2 hướng tạo chạc ba ( Y) tái bản và thiết lập một phức hợp tiền mồi(khoảng 20
loại protein) chuẩn bị cho các giai đoạn sau. Phản ứng cần sự có mặt của ATP.
- Enzim gyrase(ADN topoisomeraseII) tác dụng tháo xoắn hai sợi đơn duỗi mạch tại
chạc ba (Y).
- Các phân tử protein liên kết-SSB gắn vào chuỗi đơn ADN ổn định trạng thái sợi
đơn ADN( tránh tái xoắn lại).
- Enzim primase xúc tác tổng hợp mồi =ARN primer gắn vào khuôn ADN tạo đầu
3’-OH tự do gi/đ kéo dài
b.Giai đoạn kéo dài – tổng hợp chuỗi Okazaki:
- Là giai đoạn phức tạp bao gồm sự tổng hợp một lúc 2 phân tử ADN:
+ Một chuỗi được tổng hợp liên tục ( cùng hướng chạc ba) là sợi chủ.
+ Một chuỗi tổng hợp không liên tục ( từng đoạn Okazaki) là sợi thứ.
- Các nucleotid gắn vào đầu 3’(OH) tự do theo trình tự bổ sung với sợi khuôn kéo
dài chuỗi nhờ enzim AND polymerase III, theo chiều tổng hợp 5’-3’.

tham gia điều hành quá trình tái bản.
+ Nhiễm sắc thể nằm trong nhân dưới dạng Chromatin được tạo thành từ các đơn
phân là nucleosom nối với nhau và tạo xoắn phải có quá trình tháo xoắn trước khi
nhân đôi và tạo xoắn sau khi nhân đôi.
+ Quá trình tái bản được khởi đầu cùng một lúc tại nhiều điểm nhanh hơn.
+ Vận tốc phát triển chạc ba tái bản khoảng 50 nucleotide/s chậm hơn Procaryota (
chỉ bằng 1/10 so với E.coli).

Câu 16. Trình bày diển biến của quá trình tái bản bán bảo tồn AND ở sinh vật
Procaryota.
a. Tái bản ADN ở prokaryote
Có hai kiểu: sao chép 2 chiều và sao chép ―vòng xoay‖
&. Sao chép hai chiều: Sự tái bản phát triển theo 2 hướng cùng lúc từ 1 điểm khởi
đầu. Vị trí hai sợi đơn bắt đầu tách nhau ra = gốc tái bản; (Pro 1, Eu nhiều)
Vùng ADN được sao chép từ một vị trí khởi đầu = đơn vị tái bản- Replicon
(VK có 1; Eu có nhiều)
Ba gđ: Khởi đầu, kéo dài và kết thúc
+ G/Đ khởi đầu: Có nhiều enzim và Pr tham gia
Đầu tiên Pr Dna A gắn vào trình tự đặc biệt ở gốc tái bản, cần ATP và
Pr HU. Tiếp là Pr DnaB và DnaC gắn vào. Pr DnaB là helicase mở xoắn ADN theo 2
hướng và liên kết hydro giữa 2 sợi đơn bị bẻ gãy .
Hai sợi đơn tách nhau ra tạo 2 chạc tái bản có cấu trúc hình chữ Y phát
triển về 2 hướng. Các mạch đã tách rời sẽ được ổn định dưới dạng mạch đơn nhờ các
protein SSB.
Giải xoắn nhờ enzim topoisomerase
+ G/Đ kéo dài
Tổng hợp cùng lúc 2 chuỗi ADN: Một chuỗi liên tục – chuỗi sớm; Một chuỗi không
liên tục – chuỗi muộn
Sợi mới tổng hợp theo chiều 5’→3’. Chuỗi sớm phát triển hướng đến chạc tái bản;
chuỗi muộn xa dần chạc tái bản

- Các cơ chế sửa sai được thực hiện nhờ sự tham gia của nhiều hệ thống :
+ Hệ thống sửa chữa nhận biết các trình tự ADN không thích hợp với các cặp base N
chuẩn và sẽ thay thế chúng.
+ Hệ thống sửa chữa cắt bỏ: loại đi một đoạn ADN sai hỏng và sau đó thay thế chúng.
+ Hệ thống sửa chữa tái tổ hợp: tái tổ hợp để thay thế vùng sợi đôi bị sai hỏng
Sửa chữa và phục hồi trực tiếp:
- Kiểu sửa chữa và phục hồi trực tiếp, đã loại bỏ đơn giản các sai hỏng quá trình này
cần tác động của ánh sáng.
- Phản ứng nhờ các enzim phụ thuộc ánh sáng (light dependent enzime) khôi phục
lại các liên kết cộng hóa trị gọi là phản ứng ‖Quang tái hoạt hóa‖.
- Sửa chữa trực tiếp liên quan đến 2 loại sai hỏng trên phân tử ADN do tia tử ngoại
gây ra: CPDs (cyclobutane pirimidine dimer) và 6 -4 PPs( pirimidine 6-4)  biến
dạng cấu trúc xoắn của ADN chúng được sửa và phục hồi ngay nhờ enzim
photolyase
- Enzim photolyase sử dụng năng lượng ánh sáng làm thay đổi liên kết hóa học,
giúp nucleotid trở lại bình thường.
- Kiểu này thấy phổ biến ở thực vật, một số Procaryota và Eucaryota.Tuy nhiên chưa
thấy ở động vật có vú và người.
Sửa chữa bằng phương pháp cắt bỏ: được tiến hành qua 3 bước:
- Bước 1: Phần ADN bị đột biến được nhận biết và cắt bỏ bởi enzim ADN nuclease,
liên kết phosphodiester giữa nucleotide đột biến và nucleotide bình thường bị cắt đứt
tạo khoảng trống trên sợi ADN sai hỏng.
- Bước 2: enzim ADN polymerase nhận biết gốc 3’-OH ở khoảng trống và tái tổ hợp
một đoạn ADN thay thế theo nguyên tắc tạo cặp bổ sung
- Bước 3: enzim ADN ligase nối sợi ADN cũ với đoạn vừa mới tổng hợp tạo sợi
ADN hoàn chỉnh giống hệt sợi trước khi bị đột biến.
- Đây là kiểu sửa chữa phổ biến nhất, được thực hiện theo nhiều cơ chế:
* Cắt bỏ đoạn ADN bị sai hỏng: có 2 cách khác nhau tùy thuộc loại sai hỏng
- Loại 1: Sửa chữa bằng cách loại bỏ baseN hỏng( cơ chế BER)
+ Các enzime N glycosinlase nhận biết base bị biến đổi, mỗi base N có một loại

bản ―error-prone‖ tế bào chấp nhận tỷ lệ đột biến cao, nhưng quá trình tái bản ADN
vẫn được duy trì.
- Đây là hình thức sửa sai ít gặp, chấp nhận nhiều đột biến nhưng bảo đảm được quá
trình tái bản và nhân lên của tế bào sai sót nhân lên rất nhanh.

Câu 18. Đặc điểm chung của quá trình sinh tổng hợp ARNm. Quá trình này ở sinh vat
Procaryota và Eucaryota sai nhau như thế nào?
Một số đặc điểm của quá trình phiên mã ở Procaryota :
* Sự phiên mã là một phản ứng enzim tổng hợp ARN từ khuôn ADN:
- Cơ chế của phản ứng : hai mạch của ADN tách rời nhau một mạch trở thành
khuôn. Quá trình thực hiện theo nguyên tắc bổ sung.
- Ý nghĩa sự có mặt của enzim ARN polymerase :
+ Lựa chọn và quyết định việc sử dụng một trong hai mạch khuôn ADN cho quá trình
tổng hợp ARN.
+ Xúc tác hình thành liên kết Phospho-diester tạo cầu nối các nucleotide thành chuỗi
thẳng polypeptid.
+ Enzim dịch chuyển theo khuônkéo dài mạch ARN theo hướng 5’-3’.
+ Cơ chất được sử dụng làm nguyên liệu và cung cấp năng lượng cho quá trình tổng
hợp là các ATP, GTP, CTP và UTP .
* Chỉ một trong hai mạch đơn của phân tử ADN được dùng làm khuôn: sự lựa chọn
này nhờ vào mối tương tác giữa ARN polymerase và vị trí promotor.
+ Chiều di chuyển của ARN polymerase sẽ quyết định mạch được làm khuôn
+ Vị trí promoter: chứa thông tin xác định sợi được phiên mã và vị trí bắt đầu phiên
mã. Vị trí này ở Procaryota và Eucaryota khác nhau .
*Enzim ARN polymerase có cấu trúc bậc IV phức tạp: có 5 chuỗi polynucleotid nối
với nhau bằng liên kết hóa học yếu. Cấu trúc phức tạp liên quan đến cơ chế kiểm soát
quá trình phiên mã. Chỉ có một loại enzim tham gia phiên mã.
Các giai đoạn của quá trình phiên mã ở Procaryota :
Phiên mã tiến hành qua 3 giai đoạn: khởi động- kéo dài- kết thúc.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

Quá trình cắt nối phức tạp dẫn đến sai lệch làm thay đổi protein.
+ Hai đầu 5’và 3’của vùng phiên mã: sẽ không được dịch mã, chúng giữ chức năng
kiểm soát. Đầu 5’ tính từ vị trí bắt đầu phiên mã có codon khởi đầu ATG, đầu 3’ có
các codon kết thúc cho đến vị trí gắn đuôi Polyl(A).
-Vùng 3’:chức năng chưa rõ. Ở một số gen mang trình tự điều hòa chuyên biệt

Câu 19. Trình bày những nét cơ bản của các bước trong quá trình sinh tổng hợp
ARNm ở sinh vật Procaryota.
Phiên mã tiến hành qua 3 giai đoạn: khởi động- kéo dài- kết thúc.
a. Giai đoạn khởi động:
- Enzim ARN polymerase gắn với tiểu đơn vị đặc biệt σ giúp enzim tìm được vị trí
promoter chính xác trên khuôn tạo phức hợp promoter-polymerase .
- Vị trí Promoter có cấu trúc đặc trưng: đó là 2 trình tự gồm 6 nucleotide
+ Trình tự - 10: là hộp TATAAT nằm cách vị trí bắt đầu tổng hợp (+1) là 10 cặp base.
+ Trình tự - 35: là hộp TTGACA nằm cách vị trí bắt đầu là 35 cặp base.
- Enzim gắn vào Promoter theo 2 bước:
+ Đầu tiên gắn vào trình tự - 35 một cách lỏng lẻo tạo phức hợp ―đóng‖ lúc này ADN
vẫn ở trạng thái xoắn kép, enzim được gắn vào phía trong xoắn.
+ Sau đó enzim trượt trên ADN tạo phức hợp ―mở‖vùng ADN bắt đầu từ trình tự -10
được tháo xoắnliên kết bổ sung bị đứt 1 sợi đơn ADN được phơi ra dưới dạng tự do
đây là sợi khuôn cho quá trình tổng hợp.
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

b. Giai đoạn kéo dài :
- Sau khi tổng hợp được khoảng 8 nucleotide yếu tố σ tách khỏi phức hợp Promoter-
enzim tạo kênh thoát giúp ARN ra khỏi enzim chuyển g/đ kéo dài
- Có sự biến đổi cấu hình và vai trò của enzim ARN polymerase.
+ Enzime tiếp tục trượt trên khuôn và phân tử ARN được tiếp tục tổng hợp.
+ Mở xoắn ADN trước mặt( khoảng 17 nucleotide )và tái xoắn ADN phía sau.
+ Sợi ARN được tách dần khỏi khuôn mẫu ( trừ một đoạn 12N tạo liên kết ).

đầuđuôi CTD thu hút các protein khác mARN kéo dài và biến đổi theo hướng 5’3’ .
- Quá trình kéo dài cũng giống Procaryota hoạt động sẽ dừng lại khi gặp bộ mã kết
thúc.
- Quá trình biến đổi từ mARN tiền thân thành mARN hoàn chỉnh bao gồm nhiều giai
đoạn:
* Sự gắn mũ ―chụp‖ tại đầu 5’: ngay sau khi bắt đầu phiên mã đầu 5’ được gắn mũ 7-
methyl guanin( Guanin có gắn nhóm methyl ở N7 )nhờ liên kết 5’-5’ phosphat mũ
―chụp‖ giúp mARN chuyển ra ngoài và thực hiện dịch mã tại tbc.
* Gắn đuôi PolyA: sau khi phiên mã, mARN cắt bỏ khoảng 20N(thường trước trình tự
AUAAA) Nhờ enzim polyA polymerase chúng sẽ gắn với đuôi PolyA nhất định vào
đầu 3’( động vật có vú 250A, Eucaryota khoảng 100A) protein PABP(polyA Binding
Protei) liên kết đuôi PolyA vai trò ổn định mARN và khởi đầu dịch mã.
Quá trình ghép nối: là sự cắt các inton và nối các exon lại với nhau:
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

+ Trên intron có 3 trình tự đóng vai trò quan trọng: vị trí cắt nối GU tại đầu 5’, vị trí
―tẽ nhánh‖ giàu pirimidin bao quanh một Adein gần đầu 3’ và vị trí ―nhận‖ AG tại
đầu 3’.
+ Quá trình ghép nối được thực hiện nhờ sự tham gia của những phần tử ghép -nối
snRNP( là phức hợp giữa ARN nhỏ của nhân- snARN với một số protein chuyên biệt
trongnhân). Có 6 loại chính U1 -U6 tham gia cắt- nối.
+ Quá trình được thực hiện qua 3 bước:
- mARN được cắt ngay điểm nối giữa exon 1 và đầu 5’ của intron.
- Một liên kết 5’-3’ được hình thành giữa Guanin ở đầu 5’ của intron với Adenin nằm
gần đầu 3’ của introntạo cấu trúc dạng ―nút thòng lọng‖.
- Điểm nối giữa exon 2 và đầu 3’của intron bị cắt rời exon 1 và exon 2 nối với nhau
tại A tạo phân tử mARN hoàn chỉnh chui qua lỗ màng nhân ra ngoài TBC tới
ribosom dịch mã.
c. Giai đoạn kết thúc: hiểu biết giai đoạn này còn rất hạn chế
- Sự phiên mã kết thúc trước điểm gắn đuôi PolyA rất xa.

- Liên quan đến sự biến đổi của nhân tố khởi đầu dịch mã IF( inititation factor) là
nhóm các protein kết hợp với tiểu đơn vị ribosome vào giai đoạn dịch mã ảnh hưởng
thời điểm khởi động dịch mã quá trình tổng hợp protein .
* Điều hòa sau dịch mã:
Thạch Văn Mạnh TYD-K55

- Là sự điều hòa hoạt tính của protein, đây là những biến đổi thứ cấp của protein trước
khi thực hiện chức năng (VD: enzim protripsin mới - không có hoạt tính khi bị cắt bớt
1 đoạn Polypeptid enzim Tripsin ( có hoạt tính).
- Protein chịu biến đổi lập thể(kết hợp với loại protein khác) thay đổi cấu trúc của
chúng trong không gian gây mất hoạt tính enzim

Câu 23. Trình bày diển biến quá trình sinh tổng hợp protein( Quá trình dich mã).
Các giai đoạn của quá trình sinh tổng hợp protein : 3 giai đoạn chính
*. Giai đoạn khởi động
- Sự tham gia của nhiều nhân tố protein – các nhân tố khởi động IF (Initiation
factor). Ở prokaryote có 3 nhân tố IF
- Dấu hiệu bắt đầu khởi động là codon AUG, cũng là codon mã hóa cho
methionine (Met).
- Tp nhỏ Ribo + IF3 gắn với ARNm, AUG ở vị trí chính xác trên Tp nhỏ; nhờ
tín hiệu khởi đầu phía trước AUG lk bổ sung với ARNr 16S ở đầu 3’
- Met-ARNt khởi đầu + IF2 gắn vào AUG trên ARNm và Tp nhỏ Ribo
- Hình thành phức hợp ―tiểu phần nhỏ của ribosome – Met-ARNt– ARNm‖ với sự
tham gia của các nhân tố khởi động.
- Tiểu phần lớn của ribosome được gắn vào phức hợp; Met-ARNt khởi đầu nằm ở
vị trí P. Sự dịch mã bắt đầu.
*. Giai đoạn kéo dài
Gồm nhiều chu kỳ lặp lại, mỗi chu kỳ có 3 bước cơ bản với sự tham gia các nhân tố
kéo dài EF:
- Bước 1: Phức a.a-ARNt + EF-Tu-GTP tương tác với vị trí A, ba nucleotit của


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status