PGS TS Nguyễn Hoàng Lộc (chủ biên) TS Lê Việt Dũng - TS Trần Quốc Dung Giáo trình Cơng nghệ DNA tái tổ hợp NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2007 Phụ lục Một số thuật ngữ Adapter Một oligodeoxyribo tương tự linker, có đầu đầu lồi 5’ tương ứng với vị trí cắt hạn chế vector có đầu tương đồng (xem thêm linker) Adenosine diphosphate (ADP) Một ribonucleoside 5’-diphosphate cấu tạo từ adenine, đường ribose (5C) hai gốc phosphate ADP có tác dụng nhận phosphate chu trình lượng tế bào Adenosine triphosphate (ATP) Một ribonucleoside 5’-triphosphate cấu tạo từ adenine, đường ribose (5C) ba gốc phosphate ATP phân tử chứa lượng hóa học tế bào, (mitochondria) (chloroplast) Các gốc phosphate ATP có mang liên kết bị thủy phân phóng thích lượng tự lớn , ADP thích hóa sinh nội Đơi thủy p (adenosine monophosphate) để phóng thích nhiều Amino acid Là phân tử nhỏ mang gốc amine (-NH3) gốc carboxyl (-COOH) liên kết với nguyên tử carbon Amino acid đơn vị cấu trúc sở chuỗi polypeptide Có 20 amino acid khác chuỗi polypeptide amino acid chuỗi polypeptide polypeptide Ampicillin (Amp) (tái tổ hợp) Công nghệ DNA tái tổ hợp đ tạo 176 BAC (bacteria artificial chromosome) Nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn, dựa sở plasmid F-factor, sử dụng làm vector tạo dịng BAC tái E coli với đoạn chèn DNA có kích thước lên đến 300 kb Bản đồ cắt hạn chế (restriction map) Trình tự vị trí nhận biết (recognition sites) tất enzyme hạn chế (restriction enzyme hay restriction endonuclease, RE) phân tử DNA Bazơ base (analog base) hóa nitrogen base , base base adenine (A) adenine 2-aminopurine ặp - Ví dụ: base gắn bắt e (G) bắt -C Bazơ nitơ (nitrogen base) cấu n nucleic acid (DNA RNA) nitrogen base nucleic acid adenine, guanine, cytosine thymine (DNA) uracil (RNA) acid thể sinh vật Bắt cặp bổ sung (complementary base pairing) Sự kết hợp thành đôi nitrogen base nằm hai mạch đơn chuỗi xoắn kép DNA-DNA, DNA-RNA RNA-RNA thông qua mối liên kết hydrogen Sự bắt cặp mang tính đặc hiệu: guanine bắt cặp với cytosine, adenine bắt cặp với thymine DNA uracil RNA Biến nạp (transformation) Là trình truyền DNA ngoại lai vào tế bào nhận, chẳng hạn sphaeroplast protoplast, hợp nhiễm sắc thể nhờ tái tổ hợp tương đồng biến đổi đơn vị chép tự trị (autonomous replicon) Sự biến nạp xuất điều kiện tự nhiên số vi khuẩn (ví dụ: Bacillus, Haemophilus, Neisseria Streptococcus), nhiều vi khuẩn (ví dụ: E coli) thể sinh vật eukaryote biến nạp xuất tế bào “thấm” DNA phương pháp nhân tạo như: hóa biến nạp, điện biến nạp Công nghệ DNA tái tổ hợp 177 Biến nạp điện (electroporation) Kỹ thuật dùng xung điện tạo lỗ thủng tạm thời màng sinh chất để đưa DNA ngoại lai vào bên tế bào vật chủ Biến tính (denaturation) Là tượng chuyển từ dạng mạch kép sang dạng mạch đơn DNA RNA thường nhiệt gây nên Biến tính protein tượng chuyển từ cấu hình hoạt động thành dạng không hoạt động Biểu gen (gene expression) Là trình phiên mã (transcription) dịch mã (translation) gen để tạo sản phẩm protein Cặp base (base pair, bp) Là liên kết A-T C-G phân tử DNA mạch kép, đơn vị đo chiều dài phân tử DNA Chromosome walking Kỹ thuật dùng để lập đồ nhiễm sắc thể từ tập hợp đoạn DNA cắt hạn chế chồng lên (overlapping) Bắt đầu từ thư viện chứa đoạn DNA nói tạo dịng Một đoạn DNA mang gen biết lựa chọn sử dụng mẫu dị để nhận dạng (ví dụ: cách lai khuẩn lạc) đoạn khác, đoạn chồng lên chứa gen Sau đó, trình tự nucleotide đoạn phân tích nhờ xác định tồn đoạn nhiễm sắc thể Từ đó, đồ vùng đặc biệt xây dựng Chu trình sinh tan (lylic cycle) Một kiểu chu trình sống thực khuẩn thể (bacteriophage) xâm nhiễm vi khuẩn, điều khiển hoạt động sinh sản sinh trưởng gen sinh bacteriophage hệ C (lysogenic cycle) Là tượng hệ gen bacteriophage diện trạng thái ổn định không sinh tan tế bào vật chủ sống Các tế bào vật chủ tiếp tục sinh trưởng phân chia, chép hệ gen bacteriophage (prophage) phối hợp với nhiễm sắc thể vật chủ cho tế bào phân chia prophage chuyển vào hai tế bào Prophage trì cách hợp nhiễm sắc thể vật chủ (ví dụ: bacteriophage λ, bacteriophage Φ105) plasmid bên nhiễm sắc thể (ví Cơng nghệ DNA tái tổ hợp 178 dụ: bacteriophage P1 bacteriophage F116) Tế bào vật chủ khơng thể biểu kiểu hình biến đổi Chuỗi contig (contiguous sequence) M Chu trình tự d ên (overlapping) (concatemer) Chuỗi mã hóa (coding sequence) Đoạn phân tử DNA mang mã di truyền xác định để phiên mã thành mRNA sau dịch mã thành chuỗi polypeptide Ch (transgenic) Quá trình chuyển ngoại lai (foreign DNA) kỹ thuật khác (Agrobacterium, vi tiêm, bắn gen, xung điện ) vào thể vật chủ (vi sinh vật, động vật thực vật) Chuyển nhiễm (transfection) Kỹ thuật đưa DNA phage DNA virus vào tế bào vật chủ Cosmid Vector lai (hybrid vector) vị trí cos ( h) λ Công nghệ DNA tái tổ hợp (DNA recombinant technology) Hệ thống phương pháp phịng thí nghiệm cho phép cắt đoạn DNA từ sinh vật để ghép nối vào DNA sinh vật khác tạo phân tử DNA tái tổ hợp Phân tử đưa vào sinh vật khác để tạo giống chủng vi sinh vật, thực vật động vật có phẩm chất đặc biệt, đáp ứng nhu cầu ngày cao sản xuất đời sống người Cơng nghệ có ứng dụng rộng rãi y học, dược học, nông nghiệp nhiều ngành công nghiệp khác Công nghệ sinh học (biotechnology) Theo nghĩa rộng q trình cơng nghiệp có sử dụng vi sinh vật tế bào động vật thực vật (công nghệ sinh học ) Theo nghĩa phổ biến q trình sản xuất sử dụng giống sinh vật mới, tạo công nghệ DNA tái tổ hợp (công nghệ sinh học ) Trong công nghệ sinh học Công nghệ DNA tái tổ hợp ( , bia, , chăn nuôi ) trước tiên thích hợp 179 phương pháp ) … cơng nghệ DNA thích hợp hơn, cơng nghệ sinh học vị trí cao cơng nghệ sinh học , gen ta trước Deoxyribonucleotide triphosphate (dNTP) triphosphoryl hóa ( DNA N ký hiệu cho nitrogen base (A, G, Deoxyribonuclease (DNase) hủy) DNA sợi đôi DNA sợi đơn ) phân (phân Deoxyribonucleic acid (DNA) ,t nucleotide gốc phosphate nitrogen base DNA khơ hóa (T) (U) kép DNA ợ phiên mã (messenger RNA) mRNA ribosome gọi mRNA dịch Năm 1962, Watson (Mỹ) Crick (Anh) chia sẻ Giải Nobel với Wilkins (Anh) phát minh cấu trúc khơng gian DNA ý nghĩa việc truyền thông tin di truyền Điều đáng tiếc Franklin, người Công nghệ DNA tái tổ hợp 180 có đóng góp đáng kể cho phát minh trước Theo qui định Giải Nobel không dược phép tặng cho người đứt (nick translation) Phư [ - P]dCTP nhờ enzyme DNA polymerase I E 32 coli (translation) Q trình chuyển thơng tin di truyền trình tự base mRNA sang trình tự amino acid chuỗi polypeptide tế bào cịn gọi q trình sinh tổng hợp protein Dịch mã ngược (reverse translation) Là kỹ thuật phân lập gen nhờ khả chúng việc lai với đoạn mã oligonucleotide đó, đoạn chuẩn bị cách dự đoán đoạn mã nucleic acid từ đoạn mã hóa protein biết trước Dideoxyribonucleotide triphosphate (ddNTP) DNA gen (sequencing) đồng phân Dimer khối thủy (complementary DNA, cDNA) khuôn mẫu mRNA nhờ trình transcription) m : m tương ứng (reverse V nhân tạo dựng thư viện cDNA (cDNA library) xây DNA khuôn mẫu (template DNA) (sao chép) khuếch đại DNA (PCR) mẫu DNA polymerase Công nghệ DNA tái tổ hợp 181 Năm 1959, hai nhà khoa học người Mỹ Kornberg Ochoa nhận Giải Nobel nghiên cứu làm sáng tỏ chế trình chép DNA liên quan đến DNA polymerase I DNA siêu xoắn (supercoiled DNA) DNA xoắn lại thân nó, thường kết gấp khúc, mở xoắn xoắn lại chuỗi xoắn kép DNA DNA (satellite DNA) Là đoạn DNA mang trình tự lặp lại nối tiếp có thành phần khác với trị số trung bình DNA hệ gen DNA vệ tinh heo NA v DNA vệ tinh Dòng (clone) Tập hợp tế bào phân tử giống hệt bắt nguồn từ tế bào hay phân tử ban đầu Dot blot Là k đoạn mồi DNA có đánh dấu đồng vị phóng xạ cắt chế (restriction fragment length polymorphism, RFLP) Tính đa hình chiều dài đoạn cắt hạn chế để sai biệt di truyền vị trí nhận biết enzyme hạn chế (chẳng hạn thay đổi nucleotide) dẫn đến sai biệt chiều dài đoạn hình thành từ phản ứng cắt hạn chế DNA với enzyme RFLP thường dùng để thiết lập đồ di truyền với số marker di truyền biết trước (end labelling) e nhờ enzyme T4 polynucleotide kinase (blunt end) 5’ lồi (protruding ends) sợi đôi (cohesive ends sticky ends) Đầu tận C (C terminus) Gốc carboxyl (COOH) tự vị trí tận phân tử protein chuỗi polypeptide Công nghệ DNA tái tổ hợp 182 Đầu tận N (N terminus) Gốc amine (NH2) vị trí tận phân tử protein chuỗi polypeptide Tất polypeptide tổng hợp từ đầu tận N đến đầu tận C đứt (nick) đứt gãy sợi đơn DNA sợi đôi Điện di gel (gel electrophoresis) Kỹ thuật dùng để phân tách phân tử nucleic acid protein dựa vào dịch chuyển chúng giá thể dạng gel (agarose polyacrylamide) ảnh hưởng điện trường Sự dịch chuyển phân tử phụ thuộc vào điện tích, cấu hình, kích thước khối lượng phân tử nucleic acid protein dung môi nồng độ chất dùng làm giá thể Đoạn cắt hạn chế (restriction fragment) Các đoạn DNA nhỏ sinh sau xử lý đoạn DNA lớn enzyme hạn chế Đoạn kết thúc phiên mã (terminator hay transcription terminator) Trình tự nucleotide nằm cuối gen hoạt động tín hiệu kết thúc phiên mã Nó hiệu cho RNA polymerase giải phóng phân tử RNA tạo thành khỏi gen Lưu ý không nhầm với ba kết thúc (terminator codons hay stop codons: UAG, UAA UGA), xuất mRNA, tín hiệu dừng dịch mã (xem mã vơ nghĩa) Có hai loại terminator phổ biến: Rho-independent terminator (thường cấu trúc thân-quai (stem-loop structure) RNA phiên mã) nằm đầu operons, Rho-dependent terminator (vùng khơng có cấu trúc đặc trưng RNA, khơng dịch mã, xem yếu tố Rho) nguyên nhân gây chiều phân cực dịch mã (translational polarity) 76.000) E coli (Klenow fragment) polymerase I (khối 5’ 3’ Đoạn mồi (primer) Một trình tự DNA hay RNA ngắn, bắt cặp với mạch DNA khn mẫu có mang đầu 3’-OH tự giúp DNA polymerase bắt đầu tổng hợp chuỗi DNA Đoạn nhồi (stuffer fragment) Còn gọi vùng đệm hay vùng trung tâm Là phần phage λ loại bỏ thay đoạn chèn DNA (insert DNA) mà không ảnh hưởng đến khả sinh sản phage tế bào vật chủ Công nghệ DNA tái tổ hợp 183 (palindrome) Đoạn DNA mạch kép có trình tự xếp base hai mạch đơn giống hệt đọc theo chiều (chẳng hạn 5’ 3’) Ví dụ: đoạn nhận biết enzyme hạn chế Đóng dấu (replica plating) Phương pháp chuyển nguyên mẫu khuẩn lạc vết tan từ đĩa thạch gốc sang đĩa thạch cách dùng màng nylon (ví dụ: màng Hybond-N+) vừa khít áp lên mặt thạch đĩa gốc để dính lấy tế bào khuẩn lạc (colony) vết tan (plaque) đĩa gốc, đưa màng áp lên mặt thạch t dài gen hóa cho phân kết thúc , Đơn vị chép (replicon) Đoạn DNA điểm khởi đầu chép kéo dài hai phía tới hai điểm kết thúc chép Đơn vị tái tổ hợp (recon) Đoạn DNA gen có chiều dài đủ ngắn để trao đổi chéo khơng thể diễn bên Hiện nay, biết cặp nucleotide Đi polyA (polyA tail) Đoạn trình tự dài 50-200 nucleotide adenine bổ sung vào đầu 3’ hầu hết mRNA eukaryote sau phiên mã E coli (Escherichia coli) Vi khuẩn thường có ruột non động vật có xương sống E coli coi sinh vật mẫu cho việc nghiên cứu hoạt động tế bào Đây vi khuẩn Gram âm có kích thước genome khoản 4×106 base-pair Các q trình biểu gen (phiên mã dịch mã) đôi với nhau, sinh sợi mRNA tổng hợp sử dụng cho q trình dịch mã Khơng có tượng biến đổi sau dịch mã (post-translation) Vì thế, E coli xem tế bào vật chủ đơn giản Rất nhiều thí nghiệm tạo dịng gen thực hàng ngày phịng thí nghiệm sử dụng E coli làm vật chủ với nhiều chủng khác mặt di truyền cho ứng dụng đặc biệt Endonuclease Là enzyme nuclease acid đầu Nuclease thủy phân liên kết phosphodiester Công nghệ DNA tái tổ hợp 184 nucleotide phân tử nucleic acid Các nuclease đặc hiệu DNA (deoxyribonuclease) đặc hiệu RNA (ribonuclease) Enzyme Enzyme gắn DNA (DNA ligase) phosphate 3’-hydroxyl tái 5’ (restriction enzyme, RE) định mà Enzyme hạn chế phát vào năm 1970, chúng tồn tế bào vi khuẩn, có tác dụng cắt DNA ngoại lai (ví dụ: DNA phage) điểm xác định, để tiêu diệt DNA Cho đến 900 enzyme hạn chế tìm thấy Các enzyme hạn chế sử dụng rộng rãi phịng thí nghiệm thao tác gen “chiếc kéo” cắt DNA điểm đặc hiệu Vị trí cắt phụ thuộc vào loại enzyme hạn chế lựa chọn Năm 1978, Arber (Thụy Sĩ), Nathans (Mỹ) Smith (Mỹ) nhận Giải Nobel nhờ phát enzyme hạn chế ứng dụng chúng để giải nhiều vấn đề quan trọng sinh học phân tử Các enzyme “chiếc kéo phân tử” cắt DNA thành đoạn xác định, mở thời kỳ phát triển sinh học đạiThời kỳ thao tác gen Enzyme (reverse transcriptase) (RNA-dependent DNA polymerase) RNA virus (retrovirus) điều kiện in vitro Exon Các đoạn DNA gen có chức phiên mã Exon tồn sinh vật prokaryote eukaryote Riêng sinh vật eukaryote exon nằm xen kẽ với đoạn intron Các intron chiếm tới 90% tổng số DNA tế bào eukaryote khơng có chức phiên mã Eukaryote Sinh vật có tế bào mang nhân điển hình (nhân thật) nghĩa nhân bao bọc màng nhân tham gia vào hai chế phân bào quan trọng nguyên phân giảm phân Exonuclease Loại enzyme nuclease tác động vào đầu tận phân tử nucleic acid, cắt nucleotide theo thời gian Chúng chuyển hóa theo đầu 5’ 3’ sợi DNA Công nghệ DNA tái tổ hợp 185 Ex vivo Thuật ngữ dùng để thí nghiệm thực tế bào nuôi cấy, tế bào sau đưa vào thể sống -galactosidase Enzyme mã hóa gen lacZ Enzyme thủy phân lactose thành glucose galactose Gen (gene) Là đơn vị di truyền, yếu tố định tính trạng thể Thơng tin di truyền gen mã hóa DNA định tính biến dị loài cá thể DNA chuỗi bao gồm đơn vị nucleotide, có bốn loại nucleotide mang bốn nitrogen base khác adenine (A), guanine (G), cytosine (C), thymine (T) Trình tự nucleotide gen xác định polypeptide RNA Gen có khả bị đột biến Các gen chủ yếu nằm dọc theo nhiễm sắc thể nhân tế bào Mỗi gen chiếm vị trí xác định nhiễm sắc thể gọi locus Gen tồn nhiều dạng gọi allele Các gen biểu thông qua phân tử chúng sinh RNA (trong trình phiên mã) protein (trong trình dịch mã) Gen thị (reporter gene) Là gen mã hóa mà sản phẩm trắc nghiệm cách dễ dàng (ví dụ chloramphenicol acetyltranferase) Gen thị gắn với promoter cho biểu dùng để thử nghiệm chức promoter Gen lacZ Gen E coli mã hóa -galactosidase thích hợp cho chọn lọc thể biến nạp khuẩn lạc xanh ( -galactosidase kết hợp với IPTG X-gal bổ sung môi trường nuôi cấy) khuẩn lạc trắng (đoạn DNA ngoại lai xen vào gen lacZ làm cho gen hoạt tính khơng sản xuất -galactosidase) Ghép đôi lệch (mismatch) Sự ghép đôi không với quy luật bổ sung nucleotide thuộc hai sợi đơn DNA mạch kép Ghép exon hay splicing (RNA) Quá trình cắt bỏ intron nối exon sản phẩm phiên mã ban đầu (tiền thân mRNA) để tạo thành mRNA hồn chỉnh (mature mRNA) Q trình biến đổi xảy nhân tế bào Gốc tái (origin, ori) Trình tự nucleotide vị trí DNA mà bắt đầu tái (sao chép) Công nghệ DNA tái tổ hợp 186 Gradient Biến thiên đại lượng theo hướng Một gradient mật độ xác lập số trường hợp ly tâm Một gradient proton ion tạo qua màng nhờ vận chuyển tích cực đòi hỏi lượng Hệ gen (genome) Là tập hợp gen có tế bào đơn bội eukaryote, tế bào prokaryote virus H ,v : hệ gen 1,6 , (chromosome), , tỷ Hoạt tính phóng xạ đặc hiệu (specific radioactivity) Là hoạt độ phóng xạ đơn vị nguyên liệu, chẳng hạn: mẫu dò đánh dấu phóng xạ có hoạt tính đặc hiệu 106 lần đếm/phút microgram Hoạt tính đặc hiệu dùng để xác định hoạt độ enzyme Huỳnh quang (fluorescence) Hiện tượng phát sóng ánh sáng có bước sóng khác với bước sóng hấp thụ trước Một số phân tử gọi thể huỳnh quang (ví dụ: enzyme luciferase đom đóm) có đặc tính In dấu DNA (DNA fingerprinting) hay in dấu di truyền (genetic fingerprinting) Là phương pháp dùng mẫu dị phóng xạ dùng kỹ thuật PCR để nhận dạng băng DNA có đoạn lặp lại với tần số cao Bản mẫu hình băng DNA cá thể, dùng để xác định đặc trưng cá thể quan hệ huyết thống In dấu chân DNA (DNA footprinting) Phương pháp nhận dạng vùng DNA mà protein điều hòa bám vào Intron Những đoạn DNA nhỏ sinh vật eukaryote không mang thông tin mã hóa amino acid, phân bố rải rác dọc theo phân tử DNA Sau thông tin từ DNA phiên mã sang mRNA intron mRNA bị cắt bỏ, đoạn mRNA cịn lại gồm tồn exon nối lại với Công nghệ DNA tái tổ hợp 187 chuyển đến ribosome để dùng làm khn mẫu cho q trình dịch mã Intron khơng thấy có sinh vật prokaryote In vitro in vivo thuật ngữ (in vitro (in vivo với phát triển computer in silico Kéo dài đoạn mồi (primer extension) Sự tổng hợp nucleic acid đoạn mồi Được sử dụng để đánh dấu phóng xạ đoạn DNA làm mẫu dò khuếch đại đoạn DNA kỹ thuật PCR Kháng nguyên (antigen) Phân tử thường tìm thấy bề mặt tế bào, có tác dụng kích thích tạo thành kháng thể Do vậy, dùng để gây nên phản ứng miễn dịch Kháng thể (antiboby) Một protein (immunoglobulin) bạch cầu lympho B hệ thống miễn dịch sản sinh, có tác dụng nhận biết kháng nguyên ngoại nhập đặc hiệu gắn với nó, kháng nguyên nằm bề mặt tế bào việc gắn kết dẫn tới kết cụm tế bào làm bất hoạt kháng nguyên Kháng thể đơn dòng (monoclonal antibody) (antigen) loại , Tuy nhiên, Khuếch đại (amplification.) Sự sản xuất nhiều trình tự DNA nhờ kỹ thuật PCR Khung đọc mở (open reading frame, ORF) Là trình tự mã hóa chuỗi polypeptide bắt đầu với mã khởi đầu (initiation codon) kết thúc mã dừng (stop codon) Một khung đọc mở bị ngăn chận stop codon định vị gần với mã khởi đầu Mặc dù lý thuyết , , nhiên thực tế khung đọc xác xác định điểm bắt đầu cố định Công nghệ DNA tái tổ hợp 188 Khuyết đoạn (deletion, deficiency) Đột biến nhiễm sắc thể dẫn đến làm đoạn vật chất di truyền thơng tin di truyền chứa rời khỏi nhiễm sắc thể Kiểu hoang dại (wild type) Dạng thường thấy gen quần thể hoang dại Allele kiểu hoang dại ký hiệu chữ in hoa thêm dấu cộng sau chữ viết thường, ví dụ: A hay a+ Allele kiểu hoang dại thường trội cho kiểu hình bình thường Kilobase (kb) 1000 base (hoặc cặp base), dùng đơn vị để đo xác định chiều dài phân tử DNA RNA Kinase Các enzyme xúc tác phản ứng phosphoryl hóa phân tử nhận nhờ ATP Kỹ thuật di truyền (genetic engineering) Còn gọi công nghệ DNA tái tổ hợp Bao gồm hệ thống phương pháp di truyền phân tử dùng để thao tác vật chất di truyền, với ba bước gồm ba khâu 1) Tách chiết DNA từ sinh vật khác nhau; 2) Cắt nối DNA điểm đặc hiệu để tạo DNA tái tổ hợp (DNA mang gen có nguồn gốc khác nhau), ví dụ: DNA plasmid có mang gen người; 3) Đưa DNA tái tổ hợp vào hoạt động tế bào thể sống để sinh sản phẩm đặc biệt cần thiết cho người, ví dụ: DNA plasmid mang gen tạo insulin người đưa vào vi khuẩn E coli để sản xuất Lai khuẩn lạc (colony hybridization) K vector khảm (chimeric vector) hóa in situ vector Lai phân tử (molecular hybridization) Quá trình hai mạch nucleic acid bổ sung (A-T, G-C) bắt cặp hình thành nên mạch kép Đây kỹ thuật hữu ích để phát trình tự nucleotide chuyên biệt Lai chỗ (in situ hybridization) Q trình bắt cặp mẫu dị (là trình tự DNA sợi đơn hay RNA) với DNA tế bào cố định lam kính Lập đồ hạn chế (restriction mapping) Kỹ thuật dùng để xác định vị trí điểm cắt hạn chế phân tử DNA Linker Một oligonucleotide tổng hợp có hai đầu bằng, Cơng nghệ DNA tái tổ hợp 189 trước E coli để tạo đầu Các linker sau gắn với hai đầu đoạn cDNA nhờ DNA ligase cắt hạn chế để tạo đầu so le tương đồng với hai đầu vector Phản ứng gắn đoạn cDNA có mang linker hai đầu với vector xúc tác nhờ DNA ligase Lysosome Một bào quan có màng bao bọc tế bào chất tế bào eukaryote Lysosome chứa nhiều enzyme thủy phân Ly tâm theo gradient mật độ (density gradient centrifugation) Kỹ thuật tách hợp chất dựa vào khác mật độ chúng thực phương pháp ly tâm để làm lắng chất qua gradient nồng độ saccharose CsCl Mã di truyền (codon) Nhóm ba nucleotide nằm kề (bộ ba) phân tử mRNA xác định amino acid chuỗi polypeptide, tín hiệu kết thúc việc tổng hợp polypeptide Mã thoái biến (degenerate codon) Mã di truyền mà amino acid quy định số ba nitrogen base, khơng phải ba Thối biến đặc điểm vốn có mã di truyền tồn phổ biến sinh giới (nonsense codon) hay mã dừng (stop codon) Là codon polypeptide ba codon (UGA) Maturation Quá trình mRNA vừa phiên mã trải qua số biến đổi hóa học để trở thành mRNA hồn chỉnh sẵn sàng làm khn mẫu cho việc tổng hợp protein Máy đếm nhấp nháy (scintillation counter) Máy dùng để xác định hoạt tính phóng xạ mẫu thí nghiệm Mẫu dị (probe) Một đoạn RNA hay DNA chuyên biệt đánh dấu đồng vị phóng xạ hay hóa chất (chất phát huỳnh quang enzyme), dùng để định vị trình tự nucleic acid định thông qua kỹ thuật lai phân tử (xem Northern blot, Southern blot ) Công nghệ DNA tái tổ hợp 190 Mật độ quang (optical density) Thông số cho phép đo độ hấp thụ ánh sáng bước sóng mơi trường dung dịch Monomer Là phân tử đơn vị nhỏ, liên kết với phân tử đơn vị giống để hình thành phân tử lớn (polymer) Ví dụ: nucleotide monomer nucleic acid amino acid monomer protein Nấm men Saccharomyces cerevisiae Là vi sinh vật nhân thật sử dụng nhiều công nghệ DNA tái tổ hợp Genome nấm men S cerevisiae khoảng 1,35×107 base-pair nhiều E coli khoảng 3,5 lần Nấm men thường dùng làm tế bào vật chủ để biểu protein có cấu trúc phức tạp cần q trình hậu dịch mã mà vi khuẩn E coli đáp ứng Nhân tố kiểm soát phiên mã (transcription control element) Đoạn nucleotide nằm xung quanh điểm bắt đầu kết thúc gen, tham gia vào điều hòa hoạt động biểu gen Nhiệt độ nóng chảy (melting temperature, Tm) Là nhiệt độ mà có nửa số phân tử trình tự DNA bị biến tính Northern blot Kỹ thuật chuyển cố định RNA từ formaldehyde agarose gel (sau phân đoạn điện di) lên màng lai nylon nitrocellulose để lai với mẫu dò đánh dấu đồng vị phóng xạ [ 32 P]dCTP digoxigenin-dUTP Nucleic acids Những polynucleotide sinh học thiên nhiên, đơn vị nucleotide kết hợp với liên kết phosphodieste thành trình tự DNA RNA riêng biệt Nucleoside Một hợp chất gồm base purine pyrimidine kết hợp đồng hóa trị với phân tử đường pentose Nucleotide Một nucleoside phosphoryl hóa với hydroxyl pentose Phân tử đóng vai trị cấu trúc sở DNA RNA, gồm ba phần: đường pentose (ribose RNA, deoxyribose DNA), nitrogen base gốc phosphate Nucleolytic P nucleic acid Công nghệ DNA tái tổ hợp thủy 191 Nuclease Bal 31 Một loại enzyme exonuclease thủy phân hai sợi phân tử DNA lúc Oligo Tiếp đầu ngữ có nghĩa “ít”, ví dụ: oligonucleotide (polynucleotide) có nucleotide oligopeptide (polypeptide) có peptide Oligo(dT)-cellulose Một đoạn ngắn gồm gốc deoxy-thymidine liên kết với chất cellulose, sử dụng để tinh mRNA eukaryote phương pháp sắc ký cột Oligomer Thuật ngữ chung để đoạn ngắn monomer Oligonucleotide Một đoạn ngắn monomer nucleotide, thường từ 20-30 nucleotide Ơn hịa (temperate) Trạng thái tiềm tan bacteriophage tế bào vật chủ -peptide Một phần protein -galactosidase, mã hóa đoạn gen lacZ Phage Viết tắt bacteriophage (thực khuẩn thể), loại virus xâm nhiễm sinh sản bên vi khuẩn Phage thường có vỏ bọc protein, phức hợp bao gồm phần đầu có hình đa diện chứa nucleic acid mà qua nucleic acid xâm nhập vào vi khuẩn chủ Sau trình nhân lên nucleic acid phage, tế bào vi khuẩn chủ thường bị tan biến Loại phage luôn làm tan tế bào vi khuẩn chúng xâm nhiễm vi khuẩn gọi phage độc Ví dụ: phage T4 Ngược lại, cịn có phage ơn hịa, xâm nhiễm vi khuẩn gây nên phản ứng tiềm tan, nghĩa hệ gen phage gắn vào nhiễm sắc thể vi khuẩn chép với nhiễm sắc thể Hệ gen phage trạng thái gắn với nhiễm sắc thể vi khuẩn gọi prophage Phagemid Là loại plasmid vector có mang đoạn trình tự phage Phản ứng chuỗi polymerase (polymerase chain reaction, PCR) Phương pháp dùng phịng thí nghiệm để khuếch đại đoạn DNA đặc biệt lên hàng triệu lần vòng vài thông qua 20-30 chu kỳ nhiệt, chu kỳ bao gồm ba mức nhiệt độ: biến tính 90-95oC, bắt cặp với mồi Công nghệ DNA tái tổ hợp 192 ... (template DNA) (sao chép) khuếch đại DNA (PCR) mẫu DNA polymerase Công nghệ DNA tái tổ hợp 18 1 Năm 19 59, hai nhà khoa học người Mỹ Kornberg Ochoa nhận Giải Nobel nghiên cứu làm sáng tỏ chế trình. .. chép DNA liên quan đến DNA polymerase I DNA siêu xoắn (supercoiled DNA) DNA xoắn lại thân nó, thường kết gấp khúc, mở xoắn xoắn lại chuỗi xoắn kép DNA DNA (satellite DNA) Là đoạn DNA mang trình. .. Gốc tái (origin, ori) Trình tự nucleotide vị trí DNA mà bắt đầu tái (sao chép) Công nghệ DNA tái tổ hợp 18 6 Gradient Biến thiên đại lượng theo hướng Một gradient mật độ xác lập số trường hợp