TS. CHU HOÀNG MẬU CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP
SINH HỌC PHÂN TỬ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Lời nói đầu.................................................................................................................................4

§5. NGHIÊN CỨU RIPS BẰNG WESTERN BLOT ..............................................77
THẢO LUẬN......................................................................................................................78
Chương 6: KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ TRONG PHÂN TÍCH HỆ GENE SINH
VẬT..........................................................................................................................79
§1. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT ADN..............................................................79
§2. LAI PHÂN TỬ ...................................................................................................83
§3. XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ NUCLEOTIT CỦA ADN ..........................................85
§4. RFLP TECHNOLOGY (Kĩ thuật phân tích hiện tượng đa hình của độ dài các
phân đoạn ADN).................................................................................................87

2
THẢO LUẬN......................................................................................................................91
Chương 7: PHẢN ỨNG CHUỖI POLIMERASE (POLIMERASE CHAIN
REACTION - PCR)................................................................................................92
§1. PHẢN ỨNG CHUỖI POLIMERASE (PCR) ....................................................92
§2. PHÂN TÍCH TÍNH ĐA HÌNH CỦA ADN ĐƯỢC NHÂN BẢN NGẪU
NHIÊN (RANDQM AMPLIFIED PQLIMORPHIC DAN - RAPD) ................99
§4. PHÂN TÍCH TÍNH ĐA HÌNH CHIỀU DÀI CÁC PHÂN ĐOẠN ADN ĐƯỢC
NHÂN BẢN CÓ CHỌN LỌC .........................................................................106
THẢO LUẬN.........................................................................................................108
Chương 8: TẾ BÀO CHỦ VÀ VECTOR ..........................................................................109
§1. TẾ BÀO CHỦ ..................................................................................................109
§2. VECTOR ..........................................................................................................111
§3. PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VECTOR TÁI TỔ HỢP VÀO TẾ BÀO CHỦ..122
THẢO LUẬN.........................................................................................................125
Chương 9: PHÂN LẬP GENE TÁCH DÒNG PHÂN TỬ VÀ BIỂU HIỆN GENE......126
§1. PHÂN LẬP GENE ...........................................................................................126
§2. TÁCH DÒNG GENE .......................................................................................127
§3. BIỂU HIỆN GENE...........................................................................................139
THẢO LUẬN.........................................................................................................151

liệu, bài giảng và công trình nghiêm cứu mới về Sinh học phân tử hiện đại của
các tác giả trong và ngoài nước, nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản về
nguyên lí và ứng dụng của Sinh học phân tử, làm tài liệu cho nghiên cứu, giảng
dạy và học tập môn này ở trường đại học.
Cuốn Cơ sở và phương pháp Sinh học phân tử được cấu trúc bởi 9
chương:
Chương 1. Hệ gene
Chương 2. Đặc điểm cấu trúc gene của sinh vật Prokaryot và Eukryot
Chương 3. Mối liên hệ giữa ADN, ARN, Protein
Chương 4. Enzyme sử dụng trong kĩ thuật sinh học phân tử
Chương 5. Xác định mối liên quan giữa protein và đặc tính ở sinh vật
Chương 6. Kĩ thuật sinh học phân tử trong tích hệ gene ở sinh vật
Chương 7. Phản ứng chuỗi polimerase (PCR)
Chương 8. Tế bào chủ và Vector
Chương 9. Phân lập gene, tách dòng phân tử và biểu hiện gene.
Tác giả trân trọng cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Trọng Lạng, TS. Lương Thị
Hồng Vân đã đọc và góp ý cho bản thảo, xin cảm ơn những đóng góp của Hội
đồng nghiệm thu đánh giá giáo trình của trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái
Nguyên và cảm ơn các ý kiến đóng góp quý báu của đông đảo các nhà khoa học.
Trong quá trình biên soạn chắc chắn có những sai sót, tác giả rất mong
nhận được những góp ý của bạn đọc. Mọi đóng góp xin gửi về Khoa Sinh - Kĩ
thuật Nông nghiệp trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.
Tác giả4

Chương 1: HỆ GENE

Tóm tắt: Sự ra đời của sinh học phân tử được đánh dấu bằng thời điểm mà

toàn bộ thông tin di truyền đặc trưng cho từng loài, cho từng cá thể trong loài. Ở
sinh vật Prokaryot hệ gene gồm toàn bộ các gene trong tế bào; còn ở Eukaryot

5
hệ gene gồm toàn bộ các gene trong tế bào đơn bội (n). Tế bào đơn bội có một
hệ gene, các sinh vật hoặc tế bào lưỡng bội có hai hệ gene, sinh vật đa bội có
nhiều hệ gene. Hệ gene của sinh vật Eukaryot bao gồm hệ gene nhân (genome
nhân), hệ gene ti thể (genome ti thể), hệ gene lục lạp (genome lục lạp). Hệ gene
ở Prokaryot chỉ có một thành phần gồm các đoạn ADN không giống nhau; còn
hệ gene ở Eukaryot có ba thành phần ADN không giống nhau: Các đoạn ADN
lặp lại nhiều (chiếm khoảng 25%), các đoạn ADN lặp lại ít (30%) và các đoạn
ADN không lặp lại (45%).
1.1. Hệ gene nhân
Hệ gene nhân là genome lớn nhất trong tế bào xét về mặt khối lượng cũng
như số lượng gene mã hoá. ADN nhân được sắp xếp gọn trong nhiễm sắc thể
trong sự liên kết với protein chứa histone và không chứa histone. ADN có vai
trò mã hoá thông tin di truyền, còn protein thì bảo vệ và tham gia điều khiển sự
sao chép, phiên mã được chính xác. Quá trình cơ bản trong phát triển động, thực
vật là sự nhân đôi vật chất di truyền và phân đều cho các tế bào con khi tế bào
phân chia. Tế bào thực vật chứa một lượng lớn ADN, khối lượng này thay đổi
theo loài. Arabidosis thaliana có lượng ADN nhỏ nhất (0.07 picogram). Allium
cepa có lượng ADN nhiều hơn 33,5 pg/ haploid genome (hệ gene đơn bội).
1.2. Hệ gene lục lạp
Cho đến năm 1962, người ta mới khám phá ra ADN và ribosom có trong
lục lạp. Như vậy, lục lạp hoặc trong lạp thể chứa tất cả bộ máy cần thiết để tự
mình biểu hiện hoạt động gene. Hệ gene lục lạp là toàn bộ các gene trong lục lạp
hay toàn bộ lượng thông tin di truyền chứa trong ADN của lục lạp.
Lượng ADN trong lục lạp rất lớn, chiếm tới 15% tổng lượng ADN cơ thể
thực vật, ribosom chiếm 60% lượng ribosom của tế bào, ADN lục lạp được cấu
tạo bởi các phân tử có cấu trúc mạch vòng, có trọng lượng phân tử 83 - 128 x

Kích thước vòng (
μ
m)
Plasmid 1
≈
200 x 103 -
Trực khuẩn E-coli (chromosome) 3,8 x 10
6
-
Trùng roi (Euglena) (ct. ADN) 1,4 x 10
5
44 - 44
Thuốc lá (Tabaco) (ct. ADN) 1,6 x 10
5
-
Ngô (Maize) (ct. ADN) 1,36 x 10
5
43
Đậu xanh (mungbean) (ct. ADN) 1,21 x 10
5
39
- Polipeptid được mã hoá tổng hợp và ARN trong lục lạp đảm nhiệm chức
năng của cơ quan tử liên quan đến quá trình quang hợp. Ở lúa người ta đã xác
định được vị trí của các gene quan trọng điều khiển quá trình quang hợp như
rbcl, atpBE, pSbA, pstA, psbA. Các gene này đóng vai trò quan trọng trong quá
trình sinh tổng hợp protein ở hệ thống quang hoá II.
1.3. Hệ gene ti thể (Mitochondria Genome)
Để nghiên cứu hệ gene ti thể điều quan trọng đầu tiên là thu được ADN ti
thể. Có thể lấy ví dụ ở cây lúa theo Salech và cộng sự (1989), phương pháp phân
tích ADN trong ti thể gồm các bước sau:

chất tế bào cây bình thường.
Mặt khác người ta còn thấy hiện tượng bất dục tế bào chất còn liên quan
đến những phân tử ADN giống như plasmid tìm thấy trong ti thể.
Chẳng hạn ở ngô trong tế bào chất của cây CMS có mang hai phân tử
AND mạch thẳng với kích thước 6,2 kb và 5,2 kb. Việc sử dụng code mã hóa
tổng hợp protein của mtADN có những điểm cần lưu ý: trong hệ thống hoạt
động mã di truyền thông thường code UGA cung cấp tín hiệu kết thúc quá trình
tổng hợp một chuỗi polipeptid, nhưng ở ADN của ti thể nó lại là code của
tryptophan. Ngược lại ở ADN nhân code CGG mã hoá cho tryptophan thì ở ti
thể nó lại mã hoá arginin. Ngoài ra người ta đã phát hiện một dạng mới của
mARN trong genome ti thể cây trồng và nó được gọi là ARN - Editing. Đây là
một vấn đề thể hiện sự tiến hoá của thực vật bậc cao, giúp cho nó có khả năng

8
thích nghi hơn với điều kiện ngoại cảnh. §2. AXIT NUCLEIC
2.1. Axit nucleic là vật chất di truyền
Axit nucleic bao gồm axit deoxyribonucleie (ADN) hoặc axit ribonucleic
(ARN) đều đáp ứng tiêu chuẩn của vật chất di truyền. Có rất nhiều bằng chứng
đã chứng tỏ ra axit nucleic là một vật chất di truyền ở cấp độ phân tử.
Axit nucleic hấp thụ tia tử ngoại cực đại ở bước sóng 260nm và điều này
phù hợp một cách chính xác với bước sóng mà tia tử ngoại có thể gây đột biến
tối đa ở tế bào, trong khi đó protein ở bước sóng 280nm.
- Năm 1928 F. Grifflth phát hiện thấy nòi phế cầu khuẩn S, khuẩn lạc
nhẵn do có vỏ bọc polisaccharid (vi khuẩn gây viêm phổi) của vi khuẩn
Diplococus pneumoniae làm chuột chết khi tiêm vào cơ thể chuột. Trong khi đó
khuẩn lạc R (khuẩn lạc không có vỏ bọc polisaccharid) không gây độc hại gì.
Hỗn hợp các phế cầu khuẩn R còn sống và phế cầu khuẩn S đã chết thì làm cho

ADN.
NST phải tạo ra môi trường vật lí để cho phân tử ADN hoạt động, tác
động qua lại với các hệ thống trao đổi chất trong tế bào. Hệ thống sắp xếp cách
tổ chức, bố trí ADN trong NST ở những tổ chức sinh vật chưa có nhân chính
thức và sinh vật nhân chuẩn có sự khác nhau như thế nào? Người ta đã sử dụng
ba hướng chính để nghiên cứu tổ chức ADN trong các đối tượng sinh vật khác
nhau, đó là việc sử dụng các thiết bị và kĩ thuật như kính hiển vi điện tử, nhiễu
xạ tia X, xử lí bởi enzyme biến đổi cấu trúc NST.
Đối với sinh vật Prokaryot, tổ chức ADN trong NST ở dạng nucleoid
(vùng nhân). Vùng nhân chứa ADN và ADN được gấp và cuộn thành nhiều
vòng xoắn: ADN ở dạng siêu xoắn, tính chất siêu xoắn chịu sự kiểm soát của
enzyme topoisomerase. Ví dụ ở E. coli ADN có kích thước 300
μ
m khi co ngắn
kích thước dài 25
μ
m và tiếp tục co ngắn thì kích thước chỉ còn 1,5
μ
m. Cách
sắp xếp này được phát hiện nhờ enzyme ribonuclease và deoxyribonuclease.
Prokaryot chứa ADN trần, chuỗi kép, dạng vòng, ngoài ra vật chất di truyền còn
ở plasmid (chiếm l-2%). E. coli chỉ có 1 phân tử ADN dạng vòng chứa 3000-
4000 gene.
Đối với sinh vật Eukaryot, ADN trong tế bào có cả trong nhân, ti thể và
lạp thể và chủ yếu ADN nằm trên nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. ADN nhân
có dạng mạch kép, chủ yếu là B-ADN. ADN ti thể và ADN lục lạp có dạng kép
vòng. Tổ chức ADN trong nhiễm sắc thể ở dạng nucleosome (thể nhân). Mỗi
nucleosome gồm phân tử ADN và protein (kiềm) được gọi histon. Histon gồm 8
phân tử (octamer). Phân biệt 5 loại histon với tỉ lệ gần như nhau H1, H2A, H2B,
H3, H4. Trong đó có 2 phân tử H3, 2 phân tử H4 liên kết với ở vùng trung tâm;

11
dalton = 29cm
Người ta đã phân biệt các dạng ADN là B, A. Z, C, D. Các dạng AND
khác nhau bởi chiều xoắn, chiều cao một chu kì xoắn, số cặp nucleotit trong một
chu kì.

11
Bảng 1.3. So sánh đặc điểm của một số loại AND
Dạng
AND
Chiều
xoắn
Số cặp
nucleotit
chu kì
Góc xoắn
(
0
)
Đường
kính
(Å)
Chiều cao
một chu kì
xoắn
Dạng
thiết điện
B Phải 10 36 20 34 Tròn
A Phải 11 32,7 23 28 Tròn
Z Trái 12 30 18 37,1 zigzac


13
3'OH
⎯→⎯
5'P
5'P
⎯→⎯
3'OH
Tính đặc trưng của phân tử ADN phụ thuộc vào 3 yếu tố: số lượng, thành
phần và trình tự sắp xếp các nucleotit trong ADN, trong đó phụ thuộc nghiêm
ngặt vào trình tự các nucleotit.
Kích thước của phân tử ADN được tính bằng bp (base pair- cặp bazơ)
hoặc kb (kilobase - kb = 1000 bp), vì tính đặc hiệu của nucleotit là do bazơ, cho
nên khi nói đến axit nucleic thì bazơ thường được dùng thay cho nucleotit. Hình 1.5. Sơ đồ chuỗi polinucleotit của B-ADN
3.2. Tái bản ADN
3.2.1. Các kiểu tái bản ADN
Người ta đưa ra 3 giả thuyết về các kiểu tái bản ADN:
Kiểu bảo toàn: Chuỗi ADN mẹ giữ nguyên, ADN mới được tổng hợp từ
nguyên liệu (chưa có bằng chứng trong tự nhiên).
Kiểu phân tán: ADN ban đầu đứt ra từng đoạn nhỏ, mỗi đoạn nhỏ làm
khuôn để tổng hợp các đoạn nhỏ khác. Các đoạn nhỏ nối lại với nhau thành
ADN.
Kiểu bán bảo tồn: Meselson và Stahl chứng minh 1958 ở E. coli sử dụng
đồng vị phóng xạ N
15
.
Mathew Meselson và Franklin Stahl (Mỹ - California) tiến hành thí

3'OH tự do, sau đó ADN polimerase III hoạt động tái bản. Đối với E. coli primer
được tạo ra bởi enzyme primase.
3.2.3.3. Kéo dài, loại bỏ mồi và hình thành các phân đoạn Okazaki
Sau khi ARN mồi được tổng hợp, thì ADN-polimerase I hoạt động loại
bỏ mồi nhờ cắt từ (5' - 3') và thay vào đó là một đoạn ADN mới (hình thành
phân đoạn Okazaki). Mỗi phân đoạn Okazaki có 1000 - 2500 bazơ. Các phân
đoạn Okazaki nối với nhau bằng ADN-ligase. Sợi ADN mới được tổng hợp
bằng cách nối các phân đoạn okazaki được gọi là sợi ra chậm (lagging strand) là
sợi được tổng hợp không liên tục (gián đoạn); sợi kia được tổng hợp liên tục trên
khuôn của sợi ADN có chiều 3' - 5'. Cơ chế tái bản ADN có một sợi được tổng
hợp liên tục và một sợi được tổng hợp gián đoạn được gọi là tái bản nửa gián
đoạn.
- Mạch ADN mới được tổng hợp theo chiều 5' - 3', một mạch polinucleotit
được tổng hợp liên tục và một mạch được tổng hợp gián đoạn- Mỗi bước của

15
quá trình tái bản đều có sự tham gia của các loại enzyme tương ứng.
- Quá trình liên kết với các nucleotit thực hiện theo nguyên Ltc bổ sung
(A - T, G - C ).
- Có sự tham gia của primer (ARN mồi).
- Mỗi ADN con được tạo thành đều chứa một mạch cũ và một mạch mới
(bán bảo tồn).

Hình 1.6. Tái bản ADN theo Okazaki
3.2.4. Tái bản ADN của virut
- Các phage (virut kí sinh ở vi khuẩn) mang ADN 1 sợi hoặc 2 sợi, virut
ARN có loại ARN 1 sợi và cũng có thể mang ARN 2 sợi.
- Cơ chế tái bản ADN 1 sợi ở virut
Φ
x 174 (nghiên cứu nhiều nhất) kí

thành F
+
, ADN vòng plasmid được tái bản theo kiểu lăn đai thùng tạo thành
ADN vòng mới ở tế bào nhận F
-
.

Hình 1.9. Tái bản kiểu lăn đai thùng (rolling circle)
3.2.6. Tái bản ở tế bào của sinh vật Eukaryot
Ở sinh vật Eukaryot sự sinh sản của tế bào là một quá trình sinh trưởng
phân nhân và phân bào mang tính chu kì, quá trình đó được gọi là chu kì tế bào
(cell cycle). Chu kì tế bào gồm 4 pha:
Pha G1 (Gap 1) tiếp sau pha phân chia, nhiễm sắc thể tháo xoắn trở về

17
dạng sợi mánh và xảy ra quá trình tổng hợp các chất cho sự nhân đôi ADN và
diễn ra hàng loạt các biến đổi dẫn đến khởi đầu cho sự sao chép ADN.
Pha S (Synthesis): vật chất di truyền của chất nhiễm sắc được nhân đôi,
đó là quá trình tái bản ADN, các bằng chứng đã chứng tỏ rằng sao chép ADN
của sinh vật nhân chuẩn cũng diễn ra theo kiểu nửa gián đoạn như ở sinh vật
nhân sơ. Các enzyme cần thiết cho sự sao chép ADN của sinh vật nhân chuẩn
bao gồm nhóm ADN-polimerase có ADN polimerase
α
, ADN-polimerase và
ADN-polimerase . Theo quan niệm hiện nay, ở các sinh vật nhân chuẩn bậc
cao nói chung - polimerase được sử dụng sao chép ADN của nhân,
β
-
polimerase hoạt động như enzyme sửa chữa,
β

Pha M (Mitosis): Diễn ra quá trình nguyên phân của tế bào, đặc điểm cơ
bản của nguyên phân là có những biến đổi lớn về chức năng và cấu trúc của tế
bào.
Ở Eukaryot có số lượng ADN lớn, tái bản ADN phức tạp hơn và tốc độ
chậm (50 nucleotit/giây). Tái bản của Eukaryot có nhiều replicon và nhiều điểm
ori.
3.2.7. Sửa sai trong tái bản
Hướng sao chép ADN thực hiện theo chiều từ 5'-3' và hướng sửa chữa sai
sót trong tái bản lại diễn ra theo chiều từ 3'-5'. Enzyme ADN-polimerase I, III có
hoạt tính của exonuclease (enzyme có hoạt tính cắt nucleotit ở đầu tự do của
ADN), nếu có nucleotit lắp sai thì ADN-polimerase sẽ cắt bỏ nucleotit sai đó
theo hướng 3'-5'.

Hình 1.11. Tái bản ở Eukaryot (nhiều replicon)
Trong trường hợp ADN ở trạng thái không tái bản thì có xấp xỉ 20 loại
enzyme rà soát dọc các NST để tìm ADN có biến đổi cấu trúc, 5 enzyme kiểm
soát sự sai sót của liên kết hoá trị, một số enzyme khác phát hiện sai sót bắt cặp
giữa các bazơ không bổ sung. Tổng số có xấp xỉ 50 enzyme chuyên phát hiện và
sửa các sai sót trong ADN. §4. ARN VÀ CƠ CHẾ PHIÊN MÃ
4.1. Cấu trúc và chức năng của ARN
4.1.1. Các loại ARN
ARN thông tin (iARN; mARN) được cấu tạo từ một mạch
poliribonucleotit phổ biến có từ khoảng 600-1500 ribonucleotit. Phân tử mARN
có một bộ ba mở đầu (AUG), sau đó đến bộ ba quy định axit amin thứ nhất, thứ
hai... cuối cùng là bộ ba kết thúc (UAA, UGA, UAG). Phân tử mARN có chức
năng truyền đạt thông tin di truyền từ ADN trong nhân tế bào đến tế bào chất và
trực tiếp tham gia tổng hợp protein. Hàm lượng mARN rất ít, chỉ chiếm vài %

poliribonucleotit, có chiều 5' 3'.
→
Tất cả các loại ARN đều được tổng hợp từ khuôn mẫu của ADN và chỉ có
cấu tạo sợi đơn. Phân tử ARN của virut là genome của chúng, có chức năng duy
trì và truyền đạt thông tin di truyền. Riêng các retrovirut mang ARN sợi kép.
4.2. Cơ chế phiên mã
4.2.1. Phiên mã ở sinh vật nhân sơ
4.2.1.1. ARN-polimerase của sinh vật nhân sơ
Ở E. coli, ARN-polimerase có hệ số lắng 11S - 13S và khối lượng phân tử
500.000 dalton; từ enzyme ARN polimerase nhân tố sigma ( ) có thể kết hợp
σ

20
với enzyme lõi khác.

Hình 1.13. Enzyme ARN -polimerase
Nhân tố
σ
đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp ARN, nó giúp cho
enzyme lõi có thể khởi đầu tổng hợp ARN tại những điểm đặc thù - gọi là điểm
khởi đầu (promotor), nếu thiếu nhân tố ơ thì quá trình tổng hợp ARN sẽ xảy ra ở
điểm ngẫu nhiên trên phân tử ADN.
Đoạn nhận biết (recognition sequence) gồm 35 cặp bazơ nằm trước điểm
khởi đầu promotor. Đoạn để ARN-polimerase nhận biết là đoạn gồm 7 nucleotit
được gọi prinow, nằm cách điểm phiên mã 5 - 6 bazơ. Hộp prinow trên sợi đối
khuôn (antitemplate) có công thức chung là: 5' TAT phun AT purin 3'.
4.2.1.2. Các giai đoạn của quá trình phiên mã
Quá trình phiên mã của Prokaryot bao gồm 3 bước: khởi đầu, kéo dài và
kết thúc.
1) ARN-polimerase lõi cùng nhân tố ơ nhận biết và bám vào trình tự

4.2.2.2. Các đoạn kiểm soát phiên mã
Hộp TATA hoặc hộp Goldberg - Hogness ở vị trí cách cặp bazơ đầu tiên
được phiên mã khoảng 30 cặp bazơ về phía trước được coi là đoạn khởi đầu.
Đoạn kết thúc còn nghiên cứu ít, đoạn kết thúc không dài hơn 21 bazơ, ở nấm
men có trình tự là: TTTTATA.
4.2.2.3. Các giai đoạn của quá trình phiên mã ở Eukaryot
• Giai đoạn khởi động: chịu sự kiểm tra của một trình tự đặc biệt đó là "hộp
TATA" (TATA box) nằm trước vị trí bắt đầu phiên mã khoảng 25 - 35
nucleotit. ARN-polimerase II hoạt động phiên mã nhờ nhiều nhân tố TF
có bản chất là protein (trascription factor) cho phép khởi động sự phiên
mã.
• Giai đoạn kéo dài: phân tử ARN được tổng hợp từ mạch khuôn ADN.
Quá trình này nhờ nhân tố TF IIS.
• Giai đoạn kết thúc: phiên mã kết thúc trước điểm gắn đuôi poli A rất xa.
Kết thúc phiên mã có liên quan đến cấu trúc kẹp tóc tiếp ngay sau trình tự
giàu GC.
4.2.2.4. Diễn biến quá trình phiên mã
1) Gắn chóp: khi pre mARN đang tạo ra dài 20 - 30 bazơ thì ở đầu 5'P nối
thêm 7-methylguanosine liên kết 5'P - 5'P. Bản phiên mã đầu tiên là tiền mARN
gồm cả exon và intron.
2) Thêm đuôi poli A: một đoạn ngắn của mARN bị cắt ra và các bazơ
adenine nối vào thành đuôi poli A.
3) Splicing: cắt rời các intron và nối các exon nhờ phức hợp
ribonucleoprotein (SnRNP) của nhân, tạo cấu trúc không gian thuận tiện cho các
đầu exon gần nhau và xúc tác phản ứng cắt nối hình thành ARN trưởng thành.

22Hình 1.14. Sơ đồ các giai đoạn của quá trình phiên mã ở Eukayot

PROKARYOT VÀ EUKARYOT

Tóm tắt: Những thao tác trên gene được dựa trên cơ sở những hiểu biết về đặc
điểm cấu trúc của gene. Gene ở nhóm sinh vật Prokaryot và nhóm Eukaryot có
những đặc điểm cấu trúc đặc trưng. Gene của đa số sinh vật Prokaryot có cấu
trúc liên tục, bao gồm các trình tự mã hoá axit amin; gene của sinh vật Eukaryot
có cấu trúc gián đoạn (gene phân mảnh) gồm các intron và exon xen kẽ nhau.
Đặc điểm cấu trúc này đã quyết định sự khác nhau giữa quá trình phiên mã ở
Prokaryot và Eukaryot. Các trình tự như promotor, operator, enhancer, yếu tố
di truyền vận động (TGE), đoạn xen (IS), trình tự lặp lại CEN, TEL có cấu trúc
và chức năng xác định trong hệ thống di truyền của tế bào. Hiện tượng biến
tính, hồi tính của ADN, nhiệt độ chảy Tm cũng là cơ sở của một số kĩ thuật di
truyền như lai phân tử, PCR, và một số kĩ thuật khác.
Nội dung của chương gồm 3 vấn đề cơ bản : (1). Đặc điểm cấu trúc gene của
sinh vật Prokaryot; (2). Cấu trúc phân đoạn gene của sinh vật Eukaryot; (3). Một
số trình tự ADN.

§1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC GENE Ở PROKARYOT
Gene của đa số sinh vật Prokaryol gồm nhiều cistron (đa cistron), trình tự
promotor, operator. Gene cấu trúc của Prokaryot có cấu trúc liên tục, bao gồm
những đoạn mã hoá axit amin. Promotor là trình tự trên phân tử ADN có ái lực
với enzyme ARN-polimerase, có chức năng khởi động quá trình phiên mã.
Operator là trình tự có ái lực với protein ức chế, nếu operator gắn với protein ức
chế sẽ ngăn cản hoạt động của ARN-polimerase và ức chế quá trình phiên mã.
Mỗi cistron chứa thông tin của một loại chuỗi polipeptit và cũng là nhân tố điều
khiển quá trình tổng hợp chuỗi polipeptit thông qua quá trình phiên mã và dịch
mã. §2. CẤU TRÚC PHÂN ĐOẠN GENE Ở EUKARYOT