gene and genome - bmshptyh.pnt.edu.vn · gene and genome nguyen le thanh (mres) [email protected]...

84
GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) [email protected] 1 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Upload: others

Post on 06-Jul-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

GENE AND GENOME

Nguyen Le Thanh (MRes)

[email protected]

103/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 2: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 2

Page 3: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

TABLE OF CONTENT

1. Overview of gene and genome

2. DNA and RNA

3. The cellular genetic processes• Replication

• Transcription

• Translation

303/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 4: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 4

Page 5: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 5

Page 6: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 6

Page 7: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 7

Page 8: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 8

Page 9: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 9

Page 10: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 10

Page 11: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 11

Page 12: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 12

STRUCTURE OF A GENE=

A RUNNING TRACK

Page 13: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 13

WARMINGAREA

REGULATORYSEQUENCE

STARTCODON

TERMINATOROPEN READING FRAME(ORF)

CODING REGION

RUNNING TRACK

Page 14: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 14

WARMINGAREA

REGULATORYSEQUENCE

STARTCODON

TERMINATOROPEN READING FRAME(ORF)

CODING REGION

RUNNING TRACK

Page 15: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

REGULATORY SEQUENCE

1503/10/2019

Prokaryotes

BM HS-SHPT Y HỌC

Eukaryotes

Page 16: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

ORF: PROKARYOTES

1603/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 17: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

1703/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

ORF: EUKARYOTES

Page 18: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

1803/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

TERMINATOR

Page 19: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Summary: Gene structure

Prokaryotes

Eukaryotes

1903/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 20: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 20

GENOME

Human genome2n = 46n = 23

Page 21: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 21

GENOME

Page 22: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 22

GENOME

Mouse genome2n = 40

Page 23: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

23

GENOME

98% similarity

Page 24: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 24

GENOME

So what makes us HUMANS???

The need to understand more about human genes

Page 25: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 25

HUMAN GENOMEPROJECT

Page 26: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• About 25,000 genes in the human genome

• Regulatory genes– promoter sequences

– regulatory sequences (enhancers, silencers, etc.)

– intervening sequences (introns)

– initiation and termination sequences

– telomeric sequences

– centromere sequences

– pseudogenes (have start and stop codons, but are inactive)

– repetitive DNA

– transposable genetic elements

• Most mutations occur in males (sperm)

• 3% of genes code for proteins

• 97% of junk DNA??? Nothing to do with genes!!!

Under study

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 26

HUMAN GENOMEPROJECT

Page 27: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• Compare human genes and those of other organisms discover gene functions, identify important genes

• Information from DNA develop new ways to treat, cure, or even prevent diseases

– Targeted drug/treatment

– Screening for diseases (Eg: prenatal checkup)

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 27

HUMAN GENOMEPROJECT

Page 28: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 28

Page 29: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 29

Page 30: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 30

99.9% similarity

Page 31: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 31

Page 32: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 32

GENETIC VARIATION

• Polymorphism (đa hình)– One gene TWO ALLELES

• Single nucleotide polymorphisms (SNPs) 1%

• Structural variation (copy-number variation and deletions, inversions, insertions and duplications) 2,100 to 2,500 structural variations/person

• Gene expression

• Etc.

NO two identical people

Total of 324 million known variants

Page 33: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 33

GENETIC VARIATION

• Structural variation– Copy-number variation

– Deletions

– Inversions

– Insertions

– Duplications

Page 34: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 34

GENETIC VARIATION

• Structural variation– Copy-number variation

– Deletions

– Inversions

– Insertions

– Duplications

TRANSPOSON(TRANSPOSABLE

ELEMENT = JUMPING GENES)

Page 35: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 35

Page 36: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 36

TRANSPOSABLE ELEMENTS (TEs)

INSERTION SEQUENCE

(IS)

Page 37: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

MECHANISM

Page 38: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

TWO BASIC METHODS

Page 39: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 39

TRANSPOSABLE ELEMENTS (TEs)

• TEs come in many different forms and shapes– Retrotransposons (RNA intermediate)

– DNA transposons (DNA intermediate)

• Balance between TE expression and repression

Page 40: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 40

CLASS I: RETROTRANSPOSONRNA INTERMEDIATE

Page 41: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 41

CLASS II: DNA TRANSPOSONDNA INTERMEDIATE

Page 42: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

TRANSPOSONS: PROKARYOTE

• Plasmid bacteria

• Transposon plasmid

bacterial chromosome /plasmid

• Multiple drug-resistant plasmids

4203/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 43: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• TEs are not randomly distributed in the genome

• TEs are an extensive source of mutations and genetic polymorphisms

• TEs are associated with genome rearrangements and unique chromosome features

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 43

TRANSPOSONS: EUKARYOTE

Page 44: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• Induce mutations (Insertional mutagenesis)

• Genetic modification

• Transformation vectors for transferring genes between organisms, developing plasmid to transfer genes

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 44

TRANSPOSONS APPLICATION

Page 45: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 45

Page 46: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1
Page 47: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• Polymers of nucleotides. Nucleic acids. Phosphate backbone

• Genetic materials, passing inheritance information

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 47

DNA & RNA SIMILARITIES

Page 48: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 48

Page 49: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 49

DNA RNA

Base Thymine Uracil

Strand Double Single

Sugar Deoxyribose(Less reactive)

Oxyribose(More reactive)

Length Long Short

Lifespan Longer Shorter

Function Store genetic information Passing information

Location(Eukaryote)

Nucleus Cytoplasm

Page 50: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Eukaryotes Prokaryotes

protein

CircularUnfolded chromosome

Folded, loopedchromosome

Folded, supercoiled chromosome

5003/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 51: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Central Dogma

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 51

Page 52: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• mRNA: messenger RNA– 2%

– mRNA transcribes the genetic code from DNA into a form that can be read and used to make proteins

– Eukaryotes: mRNA carries genetic information from the nucleus to the cytoplasm of a cell premature RNA mRNA

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 52

DIFFERENT TYPES OF RNAS

Page 53: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• tRNA: transfer RNA– Cellular cytoplasm

– Involved in protein synthesis

– Transfer RNA brings amino acids to the ribosome that corresponds to each three-nucleotide codon of rRNA. The amino acids then can be joined together and processed to make polypeptides and proteins.

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 53

DIFFERENT TYPES OF RNAS

Page 54: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• rRNA: ribosomal RNA– Cellular cytoplasm

– rRNA directs the translation of mRNA into proteins

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 54

DIFFERENT TYPES OF RNAS

Page 55: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• miRNA: micro RNA– Short non-coding RNAs that regulate gene expression post-transcriptionally

– Bind to the 3'-UTR (untranslated region) of their target mRNAs and repress protein production by destabilizing the mRNA and translational silencing.

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 55

DIFFERENT TYPES OF RNAS

Page 56: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 56

Page 57: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

03/10/2019 57

Page 58: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

3. GENETIC PROCESSES

Page 59: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

DNA REPLICATION

5903/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 60: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

SEMICONSERVATIVE

6003/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 61: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

DNA REPLICATION

i. Quá trình bán bảo tồn (Semi-conservative)

ii. Gốc sao chép (origins of replication - ori)

iii. Chiều 5' 3'

iv. Gián đoạn ở một trong hai chuỗi

v. “Mồi“ (RNA primer)

vi. Protein enzyme đặc hiệu. 6103/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 62: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

DNA REPLICATION – Prokaryote

6203/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 63: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

6303/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

DNA REPLICATION – Prokaryote

Page 64: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

6403/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

DNA REPLICATION – Eukaryote

Page 65: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

6503/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 66: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

TRANSCRIPTION

6603/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 67: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Đơn vị phiên mã

• DNA gồm 3 phần chính: promoter, trình tự mã hóa, và kết thúc phiên mã (terminator)

6703/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 68: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

68BM HS-SHPT Y HỌC

Prokaryote Transcription03/10/2019

Page 69: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

6903/10/2019 Prokaryote Transcription TerminationBM HS-SHPT Y HỌC

Page 70: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

7003/10/2019

Eukaryote Transcription

Initiation

BM HS-SHPT Y HỌC

Page 71: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

7103/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Eukaryote Transcription

Page 72: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Quá trình trưởng thành của mRNA

7203/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 73: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Quá trình trưởng thành của mRNA

Quá trình cắt nối pre mRNA – splicing

– Cắt bỏ các đoạn intron và nối các đoạn exon

– Enzyme là splicesome (thể cắt nối)

7303/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 74: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

TRANSLATION

7403/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 75: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Mã di truyền

7503/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 76: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

tRNA

7603/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 77: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Ribosome

7703/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 78: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Quá trình dịch mã

• Không có sự khác biệt lớn trong quá trình dịch mã giữa prokaryote và eukaryote, trừ giai đoạn mở đầu

i. giai đoạn mở đầu (initiation)

ii. giai đoạn kéo dài (elongation)

iii. giai đoạn kết thúc (termination)

7803/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 79: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

pro

kary

ote

eukaryo

te

7903/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 80: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

8003/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 81: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

IN SUMMARY

8103/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 82: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

• Gene là gì? Genome là gì?

• Có bao nhiêu loại gene?

• Cơ thể có cơ chế gì để đảm bảo số lượng gene phù hợp với lượngchức năng nhiệm vụ nó bảo đảm?

• Khác nhau giống nhau DNA và RNA? Tại sao?

• Chức năng nhiệm vụ của DNA và RNA? Tại sao?

• Giai đoạn nào của các quá trình truyền tải thông tin di truyền làquan trọng nhất? Tại sao? Có sự giống nhau giữa các tế bàoprokaryote và eukaryote không? Nếu có thì như thế nào? Nếukhông thì tại sao?

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 82

Page 83: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

Tài liệu tham khảo• Pray, L. (2008) Transposons, or jumping genes: Not junk

DNA? Nature Education 1(1):32• Griffiths, A. J. (2005). An introduction to genetic

analysis. Macmillan.• Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A.,

Minorsky, P. V., & Jackson, R. (2014). Campbell biology(p. 135). Boston: Pearson.

• Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principles of biochemistry. Macmillan.

8303/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC

Page 84: GENE AND GENOME - bmshptyh.pnt.edu.vn · GENE AND GENOME Nguyen Le Thanh (MRes) thanhnl@pnt.edu.vn 03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 1

THANK YOUAny question?

03/10/2019 BM HS-SHPT Y HỌC 84