Tài liệu Bài giảng sinh học phân tử gv.ts võ minh trí ( www.sites.google.com/site/thuvientailieuvip )

TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ðẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH GV. TS. Voõ Minh Trí SINH HỌC PHÂN TỬ (MOLECULAR BIOLOGY) CBGD: GV.TS. Voõ Minh Trí 1 NỘI DUNG GV. TS. Voõ Minh Trí 1. Giới thiệu 2. Cấu trúc và sự nhân bản của vật liệu di truyền 3. Biểu hiện gene 4. ðiều hòa biểu hiện gene 5. Dụng cụ, thiết bị dùng trong sinh học phân tử 6. Enzyme dùng trong sinh học phân tử 7. Một số phương pháp trong sinh học phân tử 2 GIỚI THIỆU GV. TS. Voõ Minh Trí
Sinh học phân tử là gì?
Môn học tìm hiểu những hiện tượng sinh học ở mức ñộ phân tử: ñịnh nghĩa này khó phân biệt sinh học phân tử với sinh hóa (biochemistry).
Môn học nghiên cứu cấu trúc và chức năng của gen ở mức ñộ phân tử.
Trong lịch sử, sinh học phân tử phát triển từ môn di truyền học và sinh hóa học.
ðiểm bắt ñầu của sinh học phân tử từ những thí nghiệm di truyền của Mendel từ giữa thế kỷ 19.
Di truyền tính trạng
Sinh học phân tử ra ñời vào 1944 khi thành phần 3 hóa học của gen ñược khám phá. GV. TS. Voõ Minh Trí 4 GV. TS. Voõ Minh Trí CẤU TRÚC VÀ SỰ NHÂN BẢN CỦA VẬT LIỆU DI TRUYỀN
Phát hiện và vị trí của DNA trong tế bào
DNA là vật liệu di truyền
Thành phần và cấu trúc DNA
Cơ chế sao chép
Cơ chế sửa sai và bảo vệ DNA 5 GV. TS. Voõ Minh Trí PHÁT HIỆN VÀ VỊ TRÍ CỦA DNA TRONG TẾ BÀO
1896 Friedrich Meischer ñã phân lập DNA từ tinh trùng cá và mủ từ vết thương.
Vì phân lập từ vùng nhân (nuclei), F. Meischer ñặt tên cho thành phần hóa học mới này là nuclein
Tên ñược ñổi thành nucleic acid, sau ñó là deoxyribonucleic acid (DNA)
1914 Robert Feulgen phát hiện DNA nhuộm màu với thuốc nhuộm fuchsin 6 Phát hiện và vị trí của DNA trong tế bào GV. TS. Voõ Minh Trí 7 Vị trí của DNA trong tế bào GV. TS. Voõ Minh Trí 8 GV. TS. Voõ Minh Trí DNA LÀ VẬT LIỆU DI TRUYỀN
Thí nghiệm chứng minh hiện tượng biến nạp ở vi khuẩn của Griffith (1928)
Thí nghiệm chứng minh nhân tố gây biến nạp là DNA của Avery, Loeod, và Carty (1944)
Thí nghiệm xác ñịnh vật liệu do phage bơm vào vi khuẩn là DNA của Hershey và Chase (1952) 9 GV. TS. Voõ Minh Trí HIỆN TƯỢNG BIẾN NẠP Ở VI KHUẨN (Griffith)
Streptococcus pneumoniae: phế cầu khuẩn gây viêm phổi ñộc (S, smooth): khuẩn lạc trơn, gây chết chuột  Chủng lành (R, rough): khuẩn lạc thô, không gây chết chuột  Chủng 10 GV. TS. Voõ Minh Trí HIỆN TƯỢNG BIẾN NẠP Ở VI KHUẨN (Griffith)
ðun diệt chủng ñộc, tiêm vào chuột: chuột sống.
ðun diệt chủng ñộc, trộn với chủng lành, tiêm vào chuột: chuột chết.
Kết luận: tế bào chết chủng ñộc ñã truyền tính gây bệnh cho chủng lành.
Biến nạp (transformation):  Griffith: hiện tượng truyền tính gây bệnh từ vi khuẩn ñộc sang vi khuẩn lành.  Sinh học phân tử hiện ñại: sự tiếp nhận DNA trần bởi tế bào nhận. 11 GV. TS. Voõ Minh Trí HIỆN TƯỢNG BIẾN NẠP Ở VI KHUẨN (Griffith) 12 GV. TS. Voõ Minh Trí NHÂN TỐ GÂY BIẾN NẠP LÀ DNA (Avery, Loeod, Carty) 13 GV. TS. Voõ Minh Trí NHÂN TỐ GÂY BIẾN NẠP LÀ DNA (Avery, Loeod, Carty)
Huyền phù chủng ñộc ñã bị ñun chết ñược trộn với các enzyme khác nhau trước khi trộn với chủng lành và tiêm vào chuột:
Xử lý với protease (thủy phân protein): chuột chết.
Xử lý với ribonuclease (thủy phân RNA): chuột chết.
Xử lý với endonuclease (thủy phân DNA): chuột sống.
Trộn DNA từ chủng ñộc chết với chủng lành, tiêm vào chuột: chuột chết.
Kết luận: DNA là vật liệu di truyền ở hiện tượng biến nạp 14 GV. TS. Voõ Minh Trí VẬT LIỆU DO PHAGE BƠM VÀO VI KHUẨN LÀ DNA (Hershey, Chase)
Sự xâm nhập và nhân bản bacteriophage ở vi khuẩn
Nuôi cấy bacteriophage 15 Minh Trí SỰ XÂM NHẬP VÀ NHÂN BẢN BACTERIOPHAGEGV. Ở TS. VIVoõKHUẨN
Bacteriophage (phage, thực khuẩn thể): vi rút của vi khuẩn
Phage T2:  Vỏ protein bên ngoài  DNA bên trong
Phage T2 xâm nhiễm vi khuẩn E. coli  Gắn lên bề mặt vi khuẩn  Chuyển vật chất vào vi khuẩn  Làm tan vi khuẩn và phóng thích các phage mới
Protein hay DNA ñược chuyển vào E. coli? 16 Minh Trí SỰ XÂM NHẬP VÀ NHÂN BẢN BACTERIOPHAGEGV. Ở TS. VIVoõKHUẨN 17 GV. TS. Voõ Minh Trí 18 GV. TS. Voõ Minh Trí THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
ðánh dấu protein của phage bằng 35S bằng cách nhiễm phage lên E. coli ñược nuôi trong môi trường có chứa chất dinh dưỡng 35S
Phage ñược sinh ra có protein mang 35S 19 GV. TS. Voõ Minh Trí THÍ NGHIỆM CỦA HERSHEY VÀ CHASE (1952)
ðánh dấu DNA của phage bằng 32P bằng cách nhiễm phage lên E. coli ñược nuôi trong môi trường có chứa chất dinh dưỡng 32P
Phage ñược sinh ra có DNA mang 32P 20