DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
  
TIỂU LUẬN SINH HỌC PHÂN TỬ
ĐỀ TÀI:
ACID DEOXYRIBONUCLEIC (DNA)
TRUNG TÂM CỦA SINH HỌC PHÂN TỬ
Học viên: Nguyễn Thị Kim Nữ Giảng viên phụ trách
Khoa: Sinh học PGS.TS. Nguyễn Bá Lộc
Ngành: Phương pháp
Khóa: K22
Trang
Mở đầu……………………………………………………………………………….….3
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 1
Huế, 1/2014
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
Nội dung…………………………………………………………………………….…. 5
Chương 1 Tìm hiểu về DNA………………………………………………………… 5
1.1 Sơ lược về DNA……………………………………………………………5
1.2 Lịch sử phát hiện DNA và chuỗi xoắn kép……………………………… 5
1.2.1 Cô lập DNA lần đầu tiên………………………………………… 6
1.2.2 Phát hiện cấu trúc DNA… ……………………………………….6
1.2.2.1 Phát hiện DNA dạng xoắn ốc 7
1.2.2.2 Phát hiện các nucleotide bổ sung luôn có tỉ lệ bằng nhau 7
1.2.2.3 Mô hình của Watson và Crick…………………………….7
1.3 Thành phần hóa học của DNA………………………………………… …8
1.4 Cấu trúc chuỗi xoắn kép DNA………………………………………… …9
1. 4.1. Mô hình Watson-Crick (cấu trúc không gian DNA dạng B) ……9
1.4.2. Các dạng DNA xoắn phải và xoắn trá……………………………12
1.4.3. Các DNA mạch vòng sợi kép và sợi đơn…………….………… 13

trúc, tham gia vào các quá trình cơ bản của sự sống như sinh tổng hợp protein,
sinh trưởng, sinh sản và di truyền.
Trong một thời gian dài các nhà hóa học và các nhà nghiên cứu về sinh lý
dinh dưỡng đã coi protein, lipid và carbonhydrate là ba chất quan trọng nhất tạo
nên cơ thể sống. Quan điểm cho rằng nucleic acid là những cấu tử trơ của nhân
và tế bào chất đã mãi mãi lãng quên từ khi chất thứ tư này – nucleic acid được
chứng minh là chất quan trọng hơn so với các chất trước đó.
Nucleic acid là những hợp chất cao phân tử đóng vai trò hết sức quan
trọng trong hoạt động sống của mọi cơ thể sinh vật. Chúng tham gia vào các quá
trình cơ bản của sự sống như sinh tổng hợp protein, sinh trưởng, sinh sản và di
truyền.
Nucleic acid gồm DNA và RNA đóng nhiều vai trò thiết yếu cho hệ
thống sống. DNA lưu giữ thông tin di truyền và truyền đạt trung thực các thông
tin này cho thế hệ sau thông qua quá trình sao chép và sữa sai. Mặt khác, các
thông tin mã hóa trong DNA sẽ được biểu hiện thông qua cơ chế phiên mã tạo
thành RNA; RNA sau đó được dịch mã thành prôtein. Các biến đổi của vật chất
di truyền xảy ra trong cả ba quá trình sao chép, phiên mã và dịch mã chính là
nguyên lý trung tâm của sinh học phân tử, là nguồn gốc sự tiến hóa và tính đa
dạng của sinh giới. Ba quá trình sống cơ bản nói trên chịu sự tác động của
những cơ chế điều hòa biểu hiện gen, giúp tế bào đáp ứng tốt nhất với môi
trường hay với một chương trình định sẳn. Các hoạt động vừa kể mặc dù cơ bản
giống nhau ở procaryote và eucaryote, vẫn có một số sai biệt mang tính đặc thù
cho từng nhóm sinh vật.
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 4
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
Đề tài ” Acid deoxyribonucleic (DNA) – Trung tâm của sinh học phân
tử” giúp hiểu sâu hơn về cấu tạo và vai trò quan trọng của DNA trong việc lưu
giữ, truyền tải thông tin di truyền cho các thế hệ sau.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu: DNA

dẫn cần thiết để tạo nên các đặc tính sự sống của mỗi sinh vật;
Mỗi phân tử DNA bao gồm các vùng chứa các gene cấu trúc, những vùng
điều hòa biểu hiện gene, những vùng không mang chức năng, hoặc có thể khoa
học hiện nay chưa biết rõ gọi là junk DNA;
1.2. LỊCH SỬ PHÁT HIỆN DNA VÀ CHUỖI XOẮN KÉP
Phát hiện DNA là vật thể chứa đựng thông tin di truyền là một quá trình
tiếp nối các đóng góp và phát hiện trước đó. Sự tồn tại của DNA được phát hiện
vào giữa thế kỷ 19. Tuy nhiên, mãi đến đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học mới bắt
đầu đặt giả thuyết rằng DNA có thể chứa đựng thông tin di truyền. Giả thuyết
này chỉ được tán đồng sau khi Watson và Crick làm sáng tỏ về cấu trúc của
DNA vào năm 1953 trong bài báo của họ (đăng trên tạp chí Nature). Watson và
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 6
Sợi đôi
của con
Sợi đôi
của bố mẹ
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
Crick đã đề cử nguyên lý trung tâm về sinh học phân tử vào năm 1957, miêu tả
quá trình tạo ra các phân tử protein từ DNA.
1.2.1 Cô lập DNA lần đầu tiên
Vào thế kỷ thứ 19, các nhà sinh hóa ban đầu cô lập được hỗn hợp của
DNA và RNA trong nhân tế bào và nhanh chóng nhận ra bản chất đa phân của
các chất này. Sau đó ít lâu, người ta tiếp tục phát hiện ra các nucleotide có 2 loại
- một chứa đường ribose và một chứa deoxyribose, từ đó, nhận biết và định
danh DNA riêng biệt với RNA.
Friedrich Miescher (1844-1895) đã phát hiện ra một chất (mà ông gọi
riêng là nuclein vào năm 1869). Sau đó, ông cô lập được một mẫu vật tinh sạch
của chất nay gọi là DNA từ tinh trùng cá hồi và năm 1889 một học trò của ông,
Richard Altmann, đặt tên chất đó là "acid nucleic" (chỉ được tìm thấy tồn tại
trong nhiễm sắc thể.)

tất cả các dạng xoắn ốc, các base xoay vào trong hay xoay ra phía ngoài trục
xoắn, Các câu hỏi trên chính là động cơ cho Crick và Watson xây dựng mô
hình.
1.2.2.2 Phát hiện các nucleotide bổ sung luôn có tỉ lệ bằng nhau
Trong khi xây dựng mô hình, Watson và Crick có các giới hạn về hóa học
và sinh học. Tuy nhiên, vẫn có nhiều khả năng khác nhau. Một phát hiện đột
phá vào năm 1952, khi Erwin Chargaff đến thăm Cambridge và cho Crick biết
thêm về một thí nghiệm ông xuất bản năm 1947 - trong đó, Chargaff quan sát
thấy tỉ lệ 4 loại nucleotide thay đổi giữa các mẫu DNA nhưng cho mỗi cặp
Adenin và Tymin, Guanine và Cytosine: 2 loại nucleotide trong cặp luôn hiện
diện với cùng tỉ lệ.
1.2.2.3 Mô hình của Watson và Crick
Watson và Crick đã bắt đầu suy nghĩ về mô hình xoắn kép, nhưng vẫn
thiếu thông tin về bước xoắn và khoảng cách ngang giữa 2 mạch. Khi đó,
Rosalind Franklin gửi một số phát hiện của bà cho Trung tâm nghiên cứu y học
và Crick nhìn thấy các tài liệu này nhờ một trong các đượng dẫn của Max
Perutz's. Công trình của Franklin xác nhận về câu trúc xoắn kép và còn ghi nhận
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 8
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
về tính đối xứng của phân tử, đặc biệt là cho rằng 2 mạch chạy theo hướng
ngược nhau dạng đối song.
Watson và Crick được hỗ trợ rất nhiều nhờ những phát hiện này, và vì thế
gây ra tranh cãi vì hai ông xem các mẫu nhiễu xạ tia X quan trọng của Franklin
mà chưa được sự đồng ý của bà (bà thậm chí không biết đến.) Sau đó, Watson
đề nghị Franklin hợp tác để thắng nhóm của Pauling trong cuộc chạy đua tìm ra
cấu trúc nhưng bà từ chối. Ngay sau đó, Wilkins cho Watson xem bức ảnh nổi
tiếng - Bức ảnh 51. từ bức ảnh này, Watson và Crick nhanh chóng nhận ra rằng
không chỉ khoảng cách giữa 2 mạch không đổi mà còn có thể đo đạc chính xác
con số là 2 nanomet, và cũng từ đây, họ xác định được bước sóng 3,4nm mỗi
10bp của cấu trúc xoắn kép.

(i) Số lượng bốn loại base trong DNA là không bằng nhau;
(ii) Tỷ lệ tương đối của các base là không ngẫu nhiên; và trong tất cả các mẫu
DNA nghiên cứu tồn tại mối tương quan về hàm lượng (%) giữa các base như
sau: A≈T và G≈C, nghĩa là tỷ số (A+G)/ T+C)≈1;
(iii) Mỗi loài có một tỷ lệ (A+T)/(G+C) đặc thù.
1.4. CẤU TRÚC CHUỖI XOẮN KÉP DNA
1. 4.1. Mô hình Watson-Crick (Cấu trúc không gian DNA dạng B)
Mô hình Watson-Crick (DNA dạng B; Hình 4) có các đặc điểm sau:
(1) 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).
(2) 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 song song với nhau và
thẳng góc với trục phân tử, với khoảng cách trung bình 3,4 A
O
.
(3) Hai sợi đơn gắn bó với nhau bằng các mối liên kết hydro(vốn là lực hóa học
yếu) được hình thành giữa các cặp base đối diện theo nguyên tắc bổsung "một
purine - một pyrimidine". Cụ thể là, trong DNA chỉtồn tại hai kiểu kết cặp base
đặc thù là A-T (với hai liên kết hydro) và G-C (với ba liên kết hydro) (Hình 4 và
5).
(4) Tính chất bổsung theo cặp base dẫn đến sự bổ sung về trình tự các base giữa
hai sợi đơn của mỗi chuỗi xoắn kép. Vì vậy, trong bất kỳ một phân tử DNA sợi

1.4.2. Các dạng DNA xoắn phải và xoắn trái
Mô hình Watson-Crick hay DNA dạng Blà cấu trúc phổ biến. Tuy nhiên,
sau này người ta còn phát hiện ra nhiều dạng xoắn phải khác (A, C, D ); chúng
có một số biến đổi so với DNA-B (xem Bảng 2).
Hình 7: Các mô hình DNA dạng A, B và Z ( hình trên) và thiết diện cắt
ngang của chúng cho thấy vị trí phân bố của một cặp base
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 13
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
Bên cạnh các dạng DNA xoắn phải, Alexander Rich và đồng sự (1979)
còn phát hiện thêm một dạng DNA xoắn trái duy nhất cho đến nay. Dạng DNA
này có bộ khung hình zigzag (nên gọi là DNA Z, và cũng là chữ cái cuối cùng
trong bảng chữ cái Latin) uốn gập khúc theo chiều xoắn trái, mỗi vòng xoắn dài
45,6A
o
chứa 12 cặp base. Nhìn chung, so với DNA dạng B, DNA-Z dài và gầy
hơn, các rãnh lớn bị dẹt ra phần bề mặt của chuỗi xoắn; còn DNA dạng A ngắn
và to mập hơn (Hình 7).
Những vùng nào của DNA có chứa các purine và pyrimidine sắp xếp xen
kẽ nhau trên một sợi thì có thể tiếp nhận cấu hình DNA-Z, ví dụ:
5' GCGCGCGC 3'
3' CGCGCGCG 5'
Sự chuyển đổi này cũng được tạo thuận lợi bởi sự có mặt của 5-
methylcytosine và bởi trạng thái siêu xoắn nghịch (negative supercoiling). DNA
là một phân tử đông học và vì vậy nó có thể chuyển từ một cấu hình này sang
một cấu hình khác dựa trên các lực bên ngoài trong tế bào. Có thể là sự chuyển
đổi từ dạng B sang dạng Z có liên quan đến sự điều hoà biểu hiện gene. Mặc dù
Rich khám phá DNA-Z khi nghiên cứu về các hợp chất mô hình, cấu trúc này
dường như cũng có mặt trong các tế bào sống ở một tỷ lệ nhỏ song chức năng
của nó vẫn còn chưa thật sự hiểu rõ.
1.4.3. Các DNA mạch vòng sợi kép và sợi đơn

lúc đầu. Rõ ràng đây là các quá trình có tính thuận-nghịch.
1.5.1. Biến tính hay sự tách hai sợi của chuỗi xoắn kép DNA
Trong khi các tỷ số G với C và A với T trong DNA của một sinh vật là
cố định, thì hàm lượng GC (tỷ lệ phần trăm của G + C) có thể sai khác nhau một
cách đáng kể giữa các DNA thuộc các loài khác nhau. Các trị số này biến thiên
từ 22% đến 73%, và những sự khác nhau này được phản ảnh trong sự sai khác
về các đặc tính của DNA. Ở nhiệt độ vừa phải hoặc khi có mặt các tác nhân gây
biến tính như kiềm hay formamide, thì các phân tử DNA bị biến tính từng phần.
Khi đó tại các vùng giàu cặp A-T sẽ tách từng phần trước, trong khi các vùng
giàu cặp G-C vẫn giữ nguyên đặc tính xoắn kép (Hình 8). Điều này có thể lý
giải là do mỗi cặp A-T chỉ có hai liên kết hydro hiển nhiên là kém bền hơn so
với mỗi cặp G-C vốn có tới ba liên kết như thế.
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 15
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
Hình 8. Vi ảnh điện tử của DNA bị biến tính từng phần. Các búp sợi đơn
(mũi tên dưới) là vùng giàu AT bị biến tính trước, trong khi các vùng sợi kép
dày hơn (mũi tên trên) vẫn còn chưa bị biến tính
Nhiệt độ mà tại đó các sợi DNA bị biến tính hay tách nhau một nửa được
gọi là nhiệt độ nóng chảy (melting temperature), hay Tm. Tm là điểm giữa của
pha chuyển tiếp và nó tùy thuộc vào hàm lượng GC của DNA, nghĩa là đặc
trưng cho DNA mỗi loài. Ví dụ, DNA của E. coli với 50-51% GC thì có Tm là
69-70
O
C. Tương tự, kết quả xửl ý nhiệt đối với DNA phế cầu khuẩn
Streptococcus pneumoniae và nhiệt độ nóng chảy của nó được đo bằng sự gia
tăng độ hấp thụ ở 260 nm cho phép thu được đường cong nóng chảy của vi
khuẩn này. Tmcho DNA này dưới những điều kiện như thế là khoảng 85
O
C.
Cần lưu ý rằng hàm lượng tách sợi, hay nhiệt độ nóng chảy, được đo

giới hạn hợp lý, nồng độ DNA càng cao thì hai sợi bổ sung sẽ càng dễ dàng bắt
gặp nhau trong một thời gian nào đó. Nói cách khác, nồng độ càng cao thì sự
hàn gắn trở lại càng nhanh.
3. Thời gian hồi tính. Rõ ràng là, thời gian cho phép hai sợi hàn gắn trởlại
càng dài thì sẽ càng dễ dàng xảy ra.
Hình 9. Hyperchromicity. Sự hấp thụ của một dung dịch DNA (trên
trục tung) tăng lên cực đại ở 260 nm (thuộc vùng cực tím của quang phổ) khi
chuỗi xoắn kép bị biến tính thành các sợi đơn
Tóm lại, hàm lượng GC của một DNA có thể biến thiên từ 22% ở nấm
mốc nhầy Dictyostelium đến 73% ở Mycobacterium phlei. Điều này có thể gây
một hiệu quả mạnh lên các đặc tính hóa lý của DNA, đặc biệt là lên nhiệt độ
nóng chảy tăng tuyến tính với hàm lượng GC. Nhiệt độ nóng chảy (Tm) của
một phân tử DNA là nhiệt độ mà tại đó hai sợi bị biến tính hay tách nhau một
nửa. Ngoài ra, nồng độ ion thấp và các dung môi hữu cơ cũng thúc đẩy sự biến
tính của DNA.
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 17
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
CHƯƠNG 2. CHỨC NĂNG LƯU GIỮ, TRUYỀN ĐẠT THÔNG
TIN DI TRUYỀN CỦA DNA
2.1. DNA LÀ VẬT LIỆU DI TRUYỀN
Năm 1928, những nghiên cứa trên vi khuẩn Pneumococcos gây bệnh
viêm phổi ở chuột đã giúp các nhà sinh học đi đến kết luận vật liệu chứa thông
tin di truyền là DNA. Các chủng Pneumococcos khác nhau có thể phân biệt nhờ
căn cứ vào lớp vỏ polysacchcride bao bọc bên ngoài tế bào. Một số chủng có vỏ
polysacchcride khiến bề mặt tế bào nhẵn và chúng có khả năng gây bệnh; do đó
chúng được gọi là Pneumococcos loại S (smooth). Ngược lại, những loại không
có vỏ polysacchcride thì bề mặt tế bào sần; do đó chúng được gọi là
Pneumococcos loại R (rough). Chủng Pneumococcos R không có khả năng gây
bệnh; chúng bị phân hủy sau khi xâm nhiễm vào tế bào vật chủ. Mối liên hệ
khăng khít giữa sự xuất hiện của vỏ polysacchcride với độc tính của

thành nên các thể T2 mới. Đồng vị phóng xạ P
32
được phát hiện chủ yếu (70%)
trong các tế bào vi khuẩn nhiễm T2. Hơn nữa, khoảng 30% chứ không phải S
35

được phát hiện trong các thể virus T2 giải phóng ra từ tế bào vi khuẩn bị vỡ.
Điều này chứng tỏ DNA của virus chứ không phải prôtein được tái bản trong vi
khuẩn và di truyền cho các thế hệ T2 tiếp theo. Như vậy, phân tử DNA là vật
liệu di truyền không chỉ với vi khuẩn mà cả đối với virus.
Thí nghiệm chuyển DNA lạ (gen lạ) vào tế bào động vật không
đơn giản như đối với vi sinh vật. Phải đến đầu thập kỷ 70 của thế kỷ XX thực
nghiệm mới thành công trong việc đưa DNA lạ vào tế bào động vật nuôi cấy
cũng như vào tế bào trứng làm xuất hiện tính trạng mới. Quá trình này được gọi
là chuyển nhiễm. Bản chất của biến nạp ở tế bào vi khuẩn và chuyển nhiễm ở
tế bào động vật đều khiến cho DNA lạ tồn tại trong genome của tế bào nhận và
làm xuất hiện tính trạng mới. Hơn nữa, DNA lạ và tính trạng mới được di
truyền cho thế hệ sau. Điều đó cho thấy DNA là vật liệu di truyền có thể tồn tại
trong các loại tế bào của các cơ thể khác nhau mà vẫn giữ được chức năng của
DNA.
Ngày nay, chức năng của DNA trong việc lưu giữ thông tin di truyền và
chuyển thông tin đó cho các thế hệ sau được biêt đến ở rất nhiều cơ thể sinh vật
khác nhau từ vi khuẩn đến đông, thực vật bậc cao và con người.
2.2. TÍNH ĐA DẠNG, ĐẶC THÙ CỦA DNA
Nguyên tắc cấu trúc đa phân làm cho DNA vừa đa dạng lại vừa đặc thù.
Mỗi loại DNA có cấu trúc riêng, phân biệt với nhau ở số lượng, thành phần, trật
tự các nuclêôtit. Tính đa dạng và đặc thù của DNA là cơ sở hình thành tính đa
dạng và đặc thù của các loài sinh vật.
DNA đảm nhận chức năng lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di
truyền ở các loài sinh vật. Trình tự nuclêôtit trên mạch pôlinuclêôtit chính là

- DNA có thể bị biến đổi về cấu trúc do đột biến, hình thành những thông
tin DT mới, có thể được di truyền cho cơ chế tái sinh của DNA.
2.3. CHỨC NĂNG VÀ CƠ CHẾ TRUYỀN ĐẠT THÔNG TIN DI
TRUYỀN
2.3.1. Quá trình tái bản DNA
Thông qua lý thuyết di truyền trung tâm chúng ta hiểu rằng: Tái bản DNA
là một quá trình sinh sản ở mức phân tử, tạo ra vật liệu cần thiết để sinh sản tế
bào và tạo ra cơ thể mới
2.3.1.1. Các hình thức tổng hợp DNA
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 20
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
2.3.1.1.1. Tổng hợp bảo thủ
Ở tế bào eukariote, có 3 kiểu tái sinh điển hình
Là hình thức tái sinh mà từ DNA mẹ tạo ra 2 phân tử DNA con,trong đó, 1 phân
tử được tổng hợp mới hoàn toàn, còn 1 phân tử được bảo toàn từDNA mẹ.
2.3.1.1.2. Tổng hợp bán bảo thủ:
Là hình thức tái sinh mà từ 1 DNA mẹ tạo ra 2 phân tử DNA con,trong mỗi
phân tử DNA con có 1 chuỗi mới được tổng hợp còn 1 chuỗi là của DNA mẹ truyền
cho.
2.3.1.1.3. Tổng hợp gián đoạn:
Là hình thức tái sinh mà phân tử DNA đứt ra từng đoạn, trên mỗi đoạn tái sinh
theo kiểu bảo thủ hay kiểu bán bảo thủ, sau đó các đoạn mới được tổng hợp nối lại với
nhau cho ra 2 phân tử DNA con.
2.3.2. Các giai đoạn của sự tái bản
Hình 10 mô tả toàn bộ quá trình tái bản DNA. Quá trình này trải qua ba
giai đoạn chính sau:
- Giai đoạn 1: Mở xoắn
Trước tiên ta thấy quá trình mở xoắn của hai sợi DNA cần thiết phải có
một enzyme rất quan trọng đó là helicase (còn gọi là enzyme mở xoắn).
Chẳng hạn, trên phân tử E. coli chỉ có một gốc tái bản (ký hiệu là ori C) dài

hình thành các chạc ba. Ở chạc ba, cả hai chuỗi DNA mạch đơn đều được sử dụng làm
khuôn mẫu cùng một lúc. Trên một chuỗi, sinh tổng hợp sẽ diễn ra theo chiều từ
5’→3’ cùng chiều với chiều phát triển của chạc tái bản. Trên sợi còn lại, sinh tổng hợp
vẫn diễn ra theo chiều 5’→3’ nhưng ngược chiều với chiều phát triển của chạc tái bản,
và chỉ thực hiện được từng đoạn ngắn độ 1.000 nucleotide (đoạn Okazaki). Trong khi
di chuyển từng quãng, enzyme primase sẽ tổng hợp những đoạn RNA primer ngắn
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 22
Polymerase III dimer
Helicase
Chạc ba tái bản
DNA bố mẹ
Primase
RNA primer
Các protein liên kết
DNA sợi đơn (SSB)
Kẹp
Sợi chủ
Khuôn mẫu sợi chủ
Khuôn mẫu sợi thứ
Ligase
Polymerase I Đoạn Okazaki
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
(11±1 nucleotide) để từ đó DNA được tiếp nối nhờ DNA polymerase III. Khi đoạn
Okazaki mới được hoàn chỉnh, RNA primer được tách ra nhờ DNA polymerase I
(hoạt tính exonulease 5’→3’) và được thay thế bởi DNA cũng nhờ tác dụng của cùng
enzyme. Các khe hở còn lại giữa các đoạn Okazaki được DNA ligase gắn và DNA trở
lại dạng chuỗi xoắn kép: một phân tử DNA mới được hình thành (Hình 4.11).
- Giai đoạn 3: Kết thúc
Cuối cùng, hai chạc ba tái bản gặp nhau ở phía đối diện của nhiễm sắc thể vòng
của E. coli. Người ta biết rất ít về những phản ứng của giai đoạn này. Có thể hoạt

phong phú và đa dạng trong quá trình sinh sản của sinh vật. Chính các quá trình
biến đổi đa dạng này đã không ngừng tạo nên các nguồn biến dị di truyền sơ cấp
và thứ cấp cho sự chọn lọc và tiến hoá của sinh giới.
Các chức năng và cơ chế truyền đạt thông tin di truyền chính yếu của
DNA được mô tả tóm tắt như ở hình dưới đây:
Hình 11. Giáo lý trung tâm của sinh học phân tử
Nói chung, trong một bộ gene sinh vật có chứa các thành phần chức năng
khác nhau thuộc hai nhóm chính sau đây:
+ Nhóm thứ nhất bao gồm các gene, tức là các thành phần của bộ gene
được biểu hiện thành các sản phẩm cuối cùng là RNA hay protein, đó là:
(i) Các gene cấu trúc mã hoá các RNA thông tin, quy định các protein
khác nhau, gọi là các gene mã hoá protein (protein coding genes);
(ii) Các gene mã hoá các RNA vận chuyển;
(iii) Các gene mã hoá các RNA ribosome;
(iv) Đối với các tế bào eukaryote, còn có các gene mã hoá các RNA chức
năng đặc trưng khác như: iRNA, snRNA, snoRNA, scRNA, gRNA, RNA của
các enzyme 61 spilicingvà telomerase
+ Nhóm thứ hai bao gồm các yếu tố không phải gene, tức là các thành
phần của bộ gene không được biểu hiện thành các sản phẩm mà chỉ đóng vai trò
Nguyễn Thị Kim Nữ Sinh K22 Trang 24
DNA – Trung tâm của Sinh học phân tử
là các tín hiệu điều hoà hoặc kiểm soát hoạt động của bộ gene hoặc các gene.
Nhóm này bao gồm nhiều vùng DNA đặc thù khác nhau, chẳng hạn:
(i) Các trình tự điều hoà hoạt động tái bản, như: khởi điểm tái bản (origin
of replication = ori) và kết thúc tái bản (terminator = ter);
(ii) Các yếu tố kiểm soát phiên mã, như: vùng khởi động, yếu tố chỉ huy
trong các operon ở prokaryote (operator, các yếu tố tăng cường (enhancer) hoặc
yếu tố gây bất hoạt gene ở eukaryote, ;
(iii) Các yếu tố kiểm soát dịch mã, ví dụ trình tự Shine-Dalgarno, hoặc
các vùng không được dịch mã nằm trước và sau mRNA - sản phẩm gene mã