Những cấu trúc chứa DNA trong tế bào

Những cấu trúc chứa DNA trong tế bào1. Những đoạn DNA chứa thông tin di truyền Đại phân tử DNA là do polynucleotide tạo thành, được chia làm nhiều đoạn. Mỗi đoạn là một đơn vị chức năng, gọi là gen. Gen được định nghĩa trong di truyền học: + Mendel là người đầu tiên nêu lên khái niệm “nhân tố di truyền” + J. Morgan cụ thể hóa khái niệm về gen: gen nằm trên nhiễm sắc thể chiếm một locus nhất định. Gen là đơn vị chức năng xác định một tính trạng. + Sau khi học thuyết...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Những cấu trúc chứa DNA trong tế bào Những cấu trúc chứa DNA trong tế bào1. Những đoạn DNA chứa thông tin di truyềnĐại phân tử DNA là do polynucleotide tạo thành, được chia làm nhiềuđoạn. Mỗi đoạn là một đơn vị chức năng, gọi là gen. Gen được định nghĩatrong di truyền học:+ Mendel là người đầu tiên nêu lên khái niệm “nhân tố di truyền”+ J. Morgan cụ thể hóa khái niệm về gen: gen nằm trên nhiễm sắc thể chiếmmột locus nhất định. Gen là đơn vị chức năng xác định một tính trạng.+ Sau khi học thuyết trung tâm ra đời: gen là đoạn DNA trên nhiễm sắc thểkhông những mã hóa cho các loại protein mà cả các loại RNA.+ Cuối những năm 70, sau khi phát hiện ra gen gián đoạn: gen là một đoạnDNA đảm bảo cho việc tạo ra một polypeptid nó bao gồm cả vùng trước vàsau vùng mã hóa cho protein và cả những đoạn không mã hóa xen giữa cácđoạn mã hóa.Hiện nay có thể định nghiã tổng quát như sau: gen là đơn vị chức năng cơ sởcủa bộ máy di truyền chiếm một locus nhất định trên NST và xác định mộttính trạng nhất định. Các gen là những đoạn vật chất di truyền mã hóa chonhững sản phẩm riêng lẻ như các RNA được sử dụng trực tiếp cho tổng hợpcác enzym, các protein cấu trúc hay các mạch polypeptid để gắn lại tạo ra cácprotein có hoạt tính sinh học.Toàn bộ những gen khác nhau của cơ thể, gọi là Idiotype. ỞEukaryote nó bao gồm các gen trên nhiễm sắc thể (chromotype) và các genngoài nhân (plasmotype). Ở prokaryote, nó bao gồm bộ gen và plasmid.2. Virus chứa DNA và virus chứa RNAVirus gây bệnh đốm thuốc lá (mosaic tobacco virus - MTV) là virus chứaRNA sợi đơn. Nó là một hạt hình que dài 300 nm, có đường kính 18 nm. Bênngoài có một vỏ chứa 2130 phân tử và một vòng xoắn RNA ở bên trong.Chiều cao vòng xoắn: 23Ao, khối lượng phân tử = 2.106 đvC.Một số virus chứa DNA sợi đôi như các thực khuẩn thể T2, T4, T6 chứaDNA mạch đôi thẳng, dài. Có chứa 2.105 đôi nucleotide, khối lượng phântử: 130.10 đvC. Khi lực thẩm thấu của môi trường thay đổi đột ngột, phân tửDNA này thoát ra khỏi vỏ protein, người ta chụp ảnh được ảnh DNAcủa tjực khuẩn thể T2 với chiều dài 0,05 mm (50mm), phân tử này xếp gọn ởphần đầu của thực khuẩn thể. Tất cả thực khuẩn thể T số chẵn chứa DNA vớimạch polynucleotide giống nhau, nên khi trộn lẫn các DNA mạch đơn đã bịbiến tính của chúng với nhau thì các mạch đơn này có thể tạo thànhphân tử lai. Phân tử DNA của T3, T7 không thể hình thành phân tử DNAlai với DNA của T số chẵn. Còn virus FX174 có chứa DNA sợi đơn gồm5400 nucleotide với khoảng 9 gen.3. Nhiễm sắc thể chính và plasmid của vi khuẩnDNA của vi khuẩn làm thành thể nhân, tiếp xúc trực tiếp với tế bào chất,không có màng nhân làm giới hạn. DNA của thể nhân là DNA mạch vòng,xoắn képVí dụ: DNA E.coli có đường kính 350 µm, gồm 4.106 đôi nucleotidevà chứa khoảng 500 gen xếp nối tiếp nhau thành chuỗi dài chi phối tất cả cáchoạt động chức năng của sự sống.Plasmid cũng là phân tử DNA mạch kép, dạng vòng ở bên cạnh thể nhân.Khối lượng phân tử trung bình khoảng 1% DNA của thể nhân.Các plasmid có thể gắn tạm thời hoặc vĩnh viễn ở trên NST chính của vikhuẩn. Có thể tham gia sự tự nhân đôi và tham gia tiếp hợp khác như là mộtphần của NST chính.4. Nhiễm sắc thể Eukaryota.4.1 Các trình tự lặp lại và đơn độc DNA được cắt thành từng đoạn nhỏ, chobiến tính, sau đó hồi tinh thì các đoạn có trình tự bổ sung dễ tái tổ hợp vớinhau hơn các đoạn khác. Nhờ vậy có thể nhận biết được các trình tự lặp lại.Dựa vào đó phân DNA thành ba loại:+ DNA đơn độc (tái hợp rất chậm)+ DNA lặp lại trung bình (tái hợp nhanh vừa)+ DNA lặp lại cao (tái hợp rất nhanh)Mặc dù DNA mang thông tin mã hóa cho các protein nhưng trong thực tế chỉcó khoảng 10% trong số 3 tỷ cặp nucleotide trong genome của người thực sựlàm chức năng này. Căn cứ vào đặc điểm cấu trúc và phân, chia DNA thànhcác loại sau:- DNA đơn độc (Single copy DNA)Đây là loại phổ biến nhất, chiếm khoảng 75% genome. Các đoạnDNA này chỉ thấy 1 lần (hoặc vài lần) trong genome. Một phần nhỏcủa DNA loại này là các gen mã hóa cho protein. Hẫu hết các DNA đơn độclà các intron hoặc là các đoạn nằm xen giữa các gen.- DNA lặp lại (repetitive DNA)Chiểm 25% còn lại của genome, đây là các đoạn DNA được lặp đi lặp lạihàng ngàn lần trong genome. DNA lặp lại gồm 2 loại:+ DNA vệ tinh (satellite DNA): loại DNA tập trung ở 1 số vùng nhất địnhtrên NST, ở đó chúng xếp đuôi nhau, cái này tiếp cái kia. Loại nàychiếm 10% bộ gen.+ DNA lặp lại rãi rác: loại DNA này chiếm khoảng 15% genome, gồm 2loại:Các yếu tố rãi rác có kích thước ngắn SINEs (short interspersedrepetitive elements): kích thước từ 90-500 bp. Trong nhóm này có loại DNAlặp lại tên Alu với kích thước khoảng 300 bp, mang đoạn DNA có thể bịenzyme hạn chế Alu I cắt (đây là enzyme có nguồn gốc từ vi khuẩnArthrobacter luteus). Đoạn lặp Alu là 1 họ bao gồm các đoạn DNA có độgiống nhau cao, phân bố rãi rác khắp hệ gen với khoảng 300.000 bản sao,chiếm khoảng 2-3% toàn bộ DNA của ...