Embed Size (px)
Citation preview
Sự tái bản DNA ở Prokaryote
NỘI DUNG BÀI GiẢNG
3.1. Sự tái bản DNA ở Prokaryote
3.1. 1.Những yếu tố cần thiết cho sự tái bản DNA
3.1.1.1. Phân tử DNA mẹ
3.1.1.2. Cation hóa trị 2
3.1.1.3. Các nucleotid
3.1.1.4. Các enzyme
Các DNA polymerase
Topoisomerase
Helicase và protein SSB
DNA ligase
3.1.2. Cơ chế tái bản DNA ở Prokaryote
3.1.3 Các giai đoạn tái bản DNA ở Prokaryte
3.1.3.1 Giai đoạn khởi đầu
3.1.3.2. Giai đoạn kéo dài
3.1.1. Những yếu tố cần thiết cho sự tái bản DNA ở Prokaryote
3.1.1.1. Phân tử DNA mẹ
Phân tử DNA mẹ được dùng làm khuôn để tổng hợp DNA con
3.1.1.2. Cation hóa trị 2
Mg2+ tham gia vào quá trình tái bản DNA
3.1.1.3. Các nucleotid
4 loại desoxyribonucleotid triphosphate (ATP, GTP, CTP, TTP) tham gia
vào quá trình tái bản DNA
3.1.1.4. Các enzyme tham gia quá trình tái bản DNA
• Các DNA polymerase
• Topoisomerase
• Helicase và protein SSB
• DNA ligase
• Primerase
3.1.1.2. Cơ chế tái bản DNA ở Prokaryote
- DNA sao chép theo khuôn.
- Sao chép theo nguyên tắc bán bảo tồn.
- Quá trình tổng hợp DNA xảy ra đòi hỏi phải có “mồi” (primer)
- Quá trình tổng hợp xảy ra theo chiều 5’ – 3’.
- Quá trình tái bản theo hai hướng
Sao chép DNA theo nguyên tắc bán bảo toàn
Sao chép DNA từ một điểm
3.1.3. Các giai đoạn tái bản DNA ở Prokaryte
3.1. 3.1. Giai đoạn khởi đầu
• Mở xoắn: theo hai hướng có sự tham gia của các enzyme: Protein dna
A, helicase, gyrase.
• Các protein làm căng mạch SSB gắn vào các mạch đơn DNA.
• Tổng hợp mồi (một đoạn khoảng 9 -10 nu, có thể là DNA hoặc ARN).
3.1.3.2. Giai đoạn kéo dài
Sự polymer hóa dựa vào 2 mạch khuôn DNA diễn ra khác nhau.
• Mạch khuôn có đầu 3’ (mạch khuôn trước) được DNA polymerase III
gắn nucleotid vào và tổng hợp ngay mạch bổ sung 5’-3’ hướng vào chẻ ba sao chép.
-Mạch mới được tổng hợp gọi là mạch sớm (leading strand).
• Mạch có đầu 5’ (mạch khuôn sau) xảy ra phức tạp hơn và được thực
hiện từ chẻ ba sao chép hướng ra ngoài để đảm bảo đảm bảo đúng
hướng 5’-3’.
- Mạch mới được tổng hợp gọi là mạch muộn (lagging strand )
Sự tái bản DNA ở Prokaryote
Primase RNA primer RNA primer Sợi sau
DNA polymerase III
Đoạn Okazaki kế tiếp
được tổng hợpDNA polymerase I
DNA ligase
Sự tham gia của các enzyme trong sự tái bản 1 mạch DNA muộn ở Prokaryote
3. 2.Các hệ thống bảo vệ DNA
- Các enzyme cắt hạn chế không cắt DNA của chúng vì đã
được methyl hóa ở những điểm cần thiết.
- Tế bào còn có các hệ thống sửa sai (repair system):
+ Sửa sai bắng cách cắt bỏ rồi tổng hợp sợi mới: Các
enzyme DNA polymerase I, II, III
+ Sửa sai nhờ cơ chế tái tổ hợp: DNA có hai mạch, khi sai
hỏng trên một mạch, có thể dựa vào mạch còn lại để tổng hợp
đoạn sai hỏng.
+ Có khoảng 50 enzyme chuyên phát hiện và sửa các sai
hỏng trên phân tử DNA.
Sửa sai bằng cắt bỏ và tổng hợp lại đoạn bị hỏng
Sửa sai nhờ enzyme
3.3. Sửa sai do phục quang hồi
Hiện tượng ánh sáng kích thích enzyme cắt bỏ dimerthymin gọi là quang phục hồi.
3.4.Hệ thống SOS
- Phản ứng của hệ thống SOS xảy ra trong thời gian ngắn nhưng phức tạp.
- Phản ứng bao gồm các quá trình làm tăng hoạt tính tái tổ hợp, thay đổi trong khởi
sự sao chép, ức chế nuclease và kích thích phục hồi sao chép và chuyển sai hỏng
thành sửa sai úp sấp (error-prone replication). Tế bào bây giờ sẽ xảy ra sự sao chép
nhanh hơn bình thường.
+ Nếu sửa sai kịp, tế bào ổn định, sinh trưởng trở lại
+ Nếu không sửa sai kịp thì tế bào phải chấp nhận hoặc chết hoặc bị đột biến
Sự hình thành dimer thymine dưới tác dụng của tia tử ngoại
