CHƯƠNG 4. QUÁ TRÌNH TÁI BẢN VÀ SỬA CHỮA ADN I. Quá trình tái bản DNA ở Prokaryota 1. Đặc điểm  Theo cơ chế bán bảo tồn: pt ADN mới gồm 1 mạch cũ và 1 mạch được tổng hợp mới.  Thành phần tgia:  AND khuôn  dNTP: 8 loại  ADN helicaza: cắt liên kết hydro giữa 2 mạch đơn  Pr SSB: giữ cho sợi đơn ở dạng thẳng  ADN polymeraza (I +III): tổng hợp và sửa chữa AND  ADN ligaza: nối hoàn thiện ADN  ADN topoisomeraza: mở xoắn ptu AND  ARN polymeaza, primeaza: tổng hợp đoạn ARN mồi. Bảng 5 - 1. Các protein và gen liên quan đến tái bản DNA ở E.coli I. Quá trình tái bản DNA ở Prokaryota 2. Diễn biến: 3gđ 2.1. Giai đoạn mở xoắn:  Enzyme topoisomeraza tham gia mở xoắn, 2 loại:  Topoisomeraza I: tháo xoắn dạng ADN siêu xoắn -> gắn vào ADN -> cắt một trong 2 sợi -> tạo sợi ADN tháo xoắn sau đó nối chỗ đứt lại  Topoisomeraza II: cắt cả 2 mạch của phân tử DNA (gyraza của E.coli)  Liên kết Hydro giữa 2 sợi đơn bị bẻ gãy nhờ E helicaza.  Hai sợi tách nhau tạo chạc tái bản có cấu trúc chữ Y.  Protein SSB gắn vào chuỗi đơn DNA  ổn định trạng thái sợi đơn DNA (tránh chuỗi xoắn trở lại). I. Quá trình tái bản DNA ở Prokaryota 2. Diễn biến (tiếp) 2.1. Giai đoạn mở xoắn (tiếp)  QT tái bản bđ từ 1 điểm (điểm khởi đầu sao chép – origin) sau đó lan ra theo 2 hướng đến khi đụng vào nhau ở điểm nối đối diện, tạo thành 2 NST vòng xoắn.  Vị trí đứt khởi đầu tái bản thường nằm ở những vùng ADN có chứa nhiều trình tự AT, dài từ 100 - 200bp.  Vi khuẩn chỉ có một đơn tái bản (replicon). [...]... trình tái bản DNA ở phần cuối NST • Nếu không có mũ bảo vệ telomere thì đầu cuối sợi NST sẽ bị gẫy làm NST không ổn định và dần ngắn lại qua mỗi lần tái bản, là nguyên nhân gây ra bệnh ung thư và nhiều bệnh khác liên quan đến quá trình già hoá III Sửa chữa và bảo vệ DNA  Là hoạt động khắc phục sai hỏng trên DNA, do các tác nhân gây đột biến vật lý và hóa học của môi trường trong quá trình tái bản  DNA. ..II Quá trình tái bản ở Eukaryota 2 Mô hình tái bản: • Đầu tiên, phức hợp nhận biết vùng khởi đầu tái bản (ORC) bọc lấy những điểm khởi đầu, dưới tác dụng của enzyme topoisomerase và nhân tố tái bản (RF-A) làm DNA được tháo xoắn • Trên mạch chậm, polymerase α /primase tương tác với RF-A để tổng hợp lên các mồi RNA... trong tái tổ hợp - Các vị trí sai hỏng trong DNA được phục hồi bằng phương pháp tái tổ hợp => thu được một bản sao khác của trình tự từ một nguồn không bị sai hỏng - Một bản sao mới từ nguồn không bị sai hỏng sẽ thành khuôn để tái tổ hợp sợi mới Bản sao sau đó được dùng để sửa chữa vị trí hỏng trên sợi bị hỏng - Khi DNA polymerase gặp một số sai lệch trên sợi DNA, có 2 khả năng xảy ra: + Nucleotid được... nhiều E để kiểm soát E DNA polymerase tìm ra sai hỏng - Khi phát hiện được sai hỏng E helicase (endonuclease) sẽ cắt 2 phía của sợi đơn mang lỗi - E Exonuclease loại bỏ đoạn hỏng ra khỏi DNA - E DNA polymerase sẽ tổng hợp đoạn DNA mới theo NTBS - E ligase nối đoạn mới được tổng hợp với đoạn cũ  Phân tử DNA được hoàn chỉnh Sửa chữa Cắt bỏ nucleotid 2.4 Hệ thống sửa chữa sai sót trong tái tổ hợp - Các vị... Enzyme telomerase RNA di chuyển dọc theo phân tử DNA (sang phải) -> đầu 3’ tiếp tục được kéo dài • Enzyme primase tạo mồi 3’AAC 5’; DNA polymerase sử dụng đầu 3’ rất dài này làm nguyên bản để lấp đầy đầu cuối cho mạch đơn DNA kia -> Mồi bị loại bỏ và ligase sẽ nối chỗ trống lại Kết quả giữ nguyên được chiều dài của NST qua mỗi lần tái bản II Quá trình tái bản ở Eukaryota 4 Cơ chế bảo vệ đầu telomere của... nhiều tác nhân gây đột biến  sai hỏng nghiêm trọng SOS sẽ phục hồi tái bản theo cơ chế ngẫu nhiên” error-prone” Ví dụ: phân tử DNA bị sai hỏng nặng nề do chiếu tia tử ngoại hoặc tác nhân ung thư 2 sợi DNA đều bị đứt, gẫy thông tin di truyền mất hoàn toàn không có khuôn tái bản DNA được sửa sai “ngẫu nhiên” duy trì được hoạt động, DNA đột biến - Hoạt động protein LexA chịu sự kiểm soát của gen recA... hợp chặt chẽ giữa nhiều cơ chế di truyền III Sửa chữa và bảo vệ DNA 1 Sửa chữa tức thời trong sao chép (cơ chế đọc sửa) • • • Các sai sót trong QT tái bản AND (bắt cặp sai) được nhận biết và sửa chữa nhờ các ADN polymerase Enzyme AND pol có hoạt tính polymerase (tổng hợp) và hoạt tính 3’ exonuclease (phân hủy ADN từ đầu 3’) Trước khi Nu mới được gắn vào DNA pol dò lại cặp base cuối nếu chúng không bắt... sửa chữa khi bị biến đổi hay phá hỏng  ổn định di truyền  Sai sót thường gặp:  Khoảng 5000base/ ngày bị mất (khử nhóm amin)  Khoảng 1000base/genome/ngày biến đổi CU  Tuy nhiên tần số đột biến về trật tự aa thấp, tỷ lệ đột biến 10-9/thế hệ  do cơ chế sửa sai DNA rất nghiêm ngặt và được thực hiện thường xuyên  Quá trình sửa sai trên DNA liên quan chặt chẽ với quá trình tái bản và tái tổ hợp DNA. .. hóa sẽ dừng lại  Cặp nucleotide sai cuối đầu 3’ bị loại nhờ enzim DNA polymerase (Exonuclease) Sau khi sự bắt cặp của sợi kép đã đúng polymer hóa được tiếp tục 2 Các cơ chế sửa sai của tế bào Tóm tắt một số cơ chế sửa chữa DNA như sau: Các phương thức sửa chữa và phục hồi khác nhau loại bỏ sai hỏng 2.1 Quang tái hoạt hóa - Kiểu sửa chữa trực tiếp loại bỏ đơn giản và phục hồi các sai hỏng - Nhờ các... không theo khuôn mẫu do tái tổ hợp  vượt qua chỗ sai Sai sót vẫn tồn tại + Polymerase dừng lại và huy động khoảng 1000 nucleotid , lấp đầy những chỗ trống bị gián đoạn  tạo sợi bổ sung từ sợi chị em do tái tổ hợp  sai sót ít hơn nhưng vẫn còn - Trong hai khả năng trên số sai lệch vẫn còn và sẽ được cắt bỏ sau đó bởi sửa sai trực tiếp hay cắt bỏ Sửa sai nhờ Tái tổ hợp và tái bản 2.5.Hệ thống sửa sai . CHƯƠNG 4. QUÁ TRÌNH TÁI BẢN VÀ SỬA CHỮA ADN I. Quá trình tái bản DNA ở Prokaryota 1. Đặc điểm  Theo cơ chế bán bảo tồn:. ARN mồi. Bảng 5 - 1. Các protein và gen liên quan đến tái bản DNA ở E.coli I. Quá trình tái bản DNA ở Prokaryota 2. Diễn biến: 3gđ 2.1. Giai đoạn mở xoắn: