Giáo trình di truyền học và vi sinh vật ứng dụng part 8

. Phân tích bộ bốn và lập bản đồ ở vi nấm Nấm men có nhiều đặc trưng để trở thành mô hình lý tưởng cho nghiên cứu di truyền ở eukaryote. Nấm men là một eukaryote đơn bào, chu kỳ sống chỉ khoảng 90 phút, có thể thu đuợc nấm men với số lượng lớn khi nuôi trên môi trường đặc. Bộ gen của nấm men chứa khoảng 12 megabase với 6.000 gen phân bố trên 16 nhiễm sắc thể. Nấm men là eukaryote đầu tiên được giải mã bộ gen...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình di truyền học và vi sinh vật ứng dụng part 8 164thụ tinh như sinh sản hữu tính.2. Phân tích bộ bốn và lập bản đồ ở vi nấm Nấm men có nhiều đặc trưng để trở thành mô hình lý tưởng chonghiên cứu di truyền ở eukaryote. Nấm men là một eukaryote đơn bào,chu kỳ sống chỉ khoảng 90 phút, có thể thu đuợc nấm men với số lượnglớn khi nuôi trên môi trường đặc. Bộ gen của nấm men chứa khoảng 12megabase với 6.000 gen phân bố trên 16 nhiễm sắc thể. Nấm men làeukaryote đầu tiên được giải mã bộ gen. Chu trình sống của nấm men gồm hai giai đoạn có thể chuyển đổiqua lại. Tế bào có thể tồn tại ở cả dạng lưỡng bội và cả dạng đơn bội.Trong cả hai trường hợp, tế bào mẹ tạo chồi giống hệt nó. Những tế bàolưỡng bội này có thể tiếp tục sinh trưởng bằng mọc chồi và có thể trãi quagiảm phân tạo 4 bào tử đơn bội (haploid) trong một nang (ascus) được gọilà tetrad. Bào tử đơn bội (haploid spore) của kiểu kết cặp khác nhau (a vớiα) sẽ qua thụ tinh tạo thể lưỡng bội. Những bào tử của kiểu kết cặp giốngnhau sẽ tiếp tục sinh trưởng bằng nẩy chồi. Nấm men được xem là E. coli của các tế bào eukaryote, có thể sửdụng nấm men để phân tích đột biến. Tế bào nấm men đơn bội được gâyđột biến bằng tia X, sau đó sàng lọc các kiểu hình đột biến trên môi trườngnuôi cấy. Đầu tiên nuôi cấy tế bào nấm men trên môi trường giàu dinhdưỡng để tất cả các tế bào phát triển. Đĩa nuôi cấy này sau đó được nhânlên qua đĩa sao chép chứa môi trường chọn lọc hoặc điều kiện sinh trưởngđặc biệt. Chẳng hạn, các đột biến nhạy cảm nhiệt độ có thể sinh trưởngtrên các đĩa gốc nhưng lại không sinh trưởng trên các đĩa sao chép ở nhiệtđộ giới hạn. So sánh các khuẩn lạc ở đĩa gốc với đĩa sao chép sẽ phát hiệnđược những đột biến nhạy cảm với nhiệt độ. Lớp nang khuẩn (Ascomycetes) có đặc điểm là khi các tế bào lưỡngbội phân chia giảm nhiễm sẽ tạo ra các bào tử nằm trong một vỏ bao đượcgọi là nang (ascus). Các cơ thể này có các đặc điểm thuận lợi cho phântích di truyền: Các vi nấm có thể tồn tại ở dạng đơn bội, nên tất cả các gene có thểbiểu hiện trực tiếp thành kiểu hình. Các vi nấm này có thể tạo ra số lượng cá thể lớn ở thế hệ sau nên cóthể phát hiện các sự kiện di truyền hiếm và có thể ước lượng được tần sốtái tổ hợp một cách chính xác. 165 Nang chứa 4 bào tử túi dị hợp Dinh Dinh dưỡng Nảy chồi dưỡng Nảy chồi Hình thành bào tử Vòng đời Vòng đời s.dưỡng s.dưỡng (đơn bội) (đơn bội) Giảm phân Nảy chồi Nảy chồi Thiếu nitrogen Kết hợp hình thành hợp tử Vòng đời s.dưỡng (đơn bội) Nảy chồi Hình 7.2 Chu trình sống của nấm men.Tế bào nấm men có thể sống ở dạng sinh dưỡng đơn bội hay dị bội. Tín hiệuchuyển từ đơn bội sang dị bội xuất hiện theo dạng kết hợp và tín hiệu chuyển từdị bội sang đơn bội là sự giảm phân trong quá trình hình thành bào tử. Trong chu trình sống, chỉ có hợp tử là lưỡng bội, sẽ trải qua giảmphân ngay sau khi được tạo thành, tạo các bào tử đơn bội, bào tử nẩy mầmhình thành giai đoạn cây. Ở một số loài các bộ bốn tạo thành trải qua mộtlần phân chia nguyên nhiễm nữa để tạo ra từng cặp gồm hai bào tử giốnghệt nhau. Ở mốc vàng cam bánh mì (N. crassa), các bào tử xếp thảng hàngtrong nang theo một trật tự xác định liên quan trực tiếp đến tiến trình củagiảm phân (hình 7.3). Hầu hết các loại nấm mốc khác, sản phẩm của giảmphân không sắp xếp theo một trật tự đặc biệt trong nang như mốc bánh mì. 166 Tế bào phân chia sau khi hình thành chromatid Giảm phân I Giảm phân II Nguyên phân Hình 7.3 Mốc vàng cam bánh mì (Neurospora crassa) là mô hình nghiên cứu phân li trong giảm phân- Lập bản đồ di truyền bằng phân tích bộ bốn Đối với trường hợp bộ bốn không theo thứ tự: Ví dụ: khi lai các tổ hợp của hai gene AB × ab. Sự thụ tinh cho nhânlưỡng bội AB/ab và nó chia giảm nhiễm ngay.Nếu không có trao đổi chéo xảy ra hoặc trao đổi chéo đôi xảy ra t ...