Bài giảng Sinh học phần tử - Chương 3: Quá trình sao chép DNA - Nguyễn Hữu Trí

mplate) mà
mạch khuôn được sao chép nhiều lần (copied many times).
Kiểu sao chép vòng xoay
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
64
24/03/2016
33
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
65
Sao chép vòng xoay
• DNA dạng vòng có thể sao chép theo cơ chế
vòng xoay (rolling circle replication)
– Một sợi của dsDNA bị cắt (nick) và đầu 3’ được
mở ra
– Sử dụng mạch DNA còn nguyên như là một DNA
template
– Đầu 5’ bị tách ra
• Phage X174 sao chép xoay vòng vì vậy khi
sao chép đủ chiều dài, chuổi vòng đơn của
DNA được tách ra
• Phage l, chuỗi tách ra được sử dụng như là
template cho sự sao chép gián đoạn, mạch
lagging
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
66
Kiểu sao chép vòng xoay ở Phage l
• Khi vòng tròn xoay qua phải
– Mạch liên tục (leading strand) tiếp tục được kéo dài
– Mạch gián đoạn (lagging strand) kéo dài một cách gián đoạn
• Dùng mạch liên tục không xoay làm template
• RNA primer được dùng tổng hợp đoạn Okazaki
• Các dsDNA con mới được tổng hợp tạo thành nhiều bộ gen trước
khi DNA bị cắt.
24/03/2016
34
Sự phân chia tế bào mẹ
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
67
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
68
Telomere
• Tất cả eukaryote bảo vệ telomere của
chúng khỏi các nuclease và các enzyme
ghép nối mạch đôi DNA.
• Telomeres của động vật hữu nhũ hình
thành dạng cấu trúc vòng (loop) giúp bảo
vệ sợi DNA mạch đơn ở đầu cuối NST.
• Sau mỗi chu kì phân chia, NST bị ngắn đi
do vài vùng telomere bị mất đi. Tuy nhiên,
các vùng gene chức năng không bị ảnh
hưởng, vì trong tế bào có sự hiện diện của
enzyme telomerase. Đoạn DNA bị mất do
sao chép sau đó sẽ được thay thế bởi vài
vùng 6 cặp base sau mỗi chu kỳ sao chép.
24/03/2016
35
Cấu trúc của telomere
Ở điều kiện bình thường, telomere tồn tại dưới cấu trúc bậc 2 gọi là T-
loop. Cấu trúc T-loop được ổn định bởi các phức hợp protein chuyên biệt
Telomere
Telomere là cấu trúc tìm thấy ở đầu của NST. Telomere chứa các
trình tự lặp lại ngắn (từ 20 đến vài trăm), thông thường là 6 base
(TTAGGG, tìm thấy ở động vật có xương sống kể cả con người).
Telomere có tính bảo tồn cao mặc dù có một vài biến đổi nhỏ.
Trình tự lặp lại TTAGGG có ở động vật có xương đồng thời cũng
thấy ở trùng Trypanosoma, trong khi ở trùng đế dày Paramecium
và Tetrahymena, trình tự lặp lại là TTGGGG. Rất nhiều côn trùng
có vùng lặp lại 5 base TTAGG, trong khi ở thực vật Arabidopsis có
trình tự 7 base lặp lại là TTTAGGG. Tuy nhiên, gần đây nhiều dữ
liệu cho thấy vài thực vật 1 lá mầm có trình tự lặp lại là TTAGGG
giống ở động vật có xương sống.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
70
24/03/2016
36
Vai trò của telomere
• Bảo vệ các gene nằm cuối NST
•Liên quan đến cấu trúc T-loop của telomere:
Tránh sự nhận biết mạch đơn
Tránh sự nối các đầu NST
Tránh quá trình tái tổ hợp NST
•Khởi sự quá trình ngừng phân chia hoặc
chết của tế bào
Sự hoạt hóa ngừng phân bào hoặc chết tế bào
Vai trò của telomere
24/03/2016
37
Telomerase
• Blackburn có một lựa chọn thông minh để nghiên cứu về
telomerase: trùng đơn bào có lông Tetrahymena.
Tetrahymena có hai loại nhân (nuclei):
– (1) nhân nhỏ (micronuclei), chứa toàn bộ genome trông 5 cặp
chromosome dùng để di truyền cho thế hệ kế tiếp.
– (2) nhân lớn (macronuclei), trong đó 5 cặp chromosome bị vỡ ra
thành hơn 200 mảnh nhỏ hơn (minichromosome) được dùng để
biểu hiện gene.
• Vì những minichromosome có telomere tại đầu cuối của
nó nên tế bào Tetrahymena có nhiều telomere hơn ở tế
bào người, và chúng được duy trì bởi telomerase.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
73
Telomerase
• Năm 1985, Carol Greider và Blackburn thành công trong
việc thu nhận dịch chiết có hoạt tính telomerase từ tế bào
Tetrahymena đang hình thành macronuclei.
• Năm 1987, Greider và Blackburn chứng minh rằng
telomerase là một ribonucleoprotein với một RNA và các
tiểu đơn vị protein.
• Năm 1989 họ thành công trong việc xác định cấu trúc của
Tetrahymena telomerase và xác định RNA của nó mang
trình tự CAACCCCAA bổ sung với trình tự TTGGG trên
telomere.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
74
24/03/2016
38
Cấu trúc Telomerase
Telomerase là 1 phức hợp
ribonucleoprotein đóng vai trò thêm
những trình tự lặp lại telomere vào
đầu 3’ của NST, giúp kéo dài
telomere
Telomerase gồm 2 thành phần
chính (protein và RNA):
hTERT: là một human telomerase
reverse transcriptase nên có thể
tạo ra một DNA mạch đơn từ mạch
khuôn RNA
Telomerase RNA (hTR or TERC):
dùng làm mạch khuôn RNA cho
hTERT tổng hợp mạch cDNA
H/ACA box : phức hợp các protein
có vai trò hoạt hóa telomerase và
ổn định các liên kết
24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí76
Telomerase
Telomerase mang một đoạn ngắn RNA, bổ sung với 6 base lặp lại của
telomere. Điều này cho phép nó nhận ra telomere để gắn vào. Sau khi
telomerase được kéo dài ở đầu 3’, mạch bổ sung sẽ được tổng hợp bởi một
RNA priming theo sau bởi sự kéo dài bởi DNA polymerase and và nối bằng
ligase. Các đoạn telomere lặp lại bảo vệ đầu cuối chromosome khỏi sự phân
cắt bởi các exonuclease.
24/03/2016
39
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
77
Telomeres
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
78
Tính trung thực của quá trình sao chép
• Sự trung thực trong sao chép cần thiết cho sự
sống
• Bộ máy sao chép DNA đã thiết lập một hệ thống
sửa sai (proofreading system)
– Hệ thống này cần mồi
– Chỉ nucleotide bắt cặp bổ sung làm mồi cho pol III
hoàn chỉnh
– Nếu một nucleotide sai thì quá trình sao chép ngừng
lại cho đến khi hoạt tính 3’5’ exonuclease của
enzyme pol III hoàn chỉnh loại bỏ nó
24/03/2016
40
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
79
TÍNH BIẾN ĐỘNG CỦA DNA
• ĐỘT BIẾN VÀ SỬA SAI
• GEN NHẢY
• TÁI TỔ HỢP
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
80
• Đột biến là một tiến trình trong đó chuỗi trình tự của những cặp
base của phân tử DNA bị thay đổi.
• Đột biến ở mức độ nhiễm sắc thể: là biến dị từ những điều kiện
bình thường làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể, hoặc cấu trúc
nhiễm sắc thể, gây ảnh hưởng đến giới tính, hoặc nhiều tính
trạng khác.
• Đột biến ở mức độ phân tử là đột biến trong chuỗi trình tự của
gen ở mức độ từng cặp base, còn được gọi là đột biến gen, hay
đột biến điểm vì nó chỉ thay đổi ở một, hoặc một vài cặp base.
• Các loại hình đột biến điểm: đột biến chuyển vị, đột biến chuyển
đổi, đột biến sai nghĩa, đột biến vô nghĩa, đột biến đồng nghĩa,
đột biến chuyển dịch khung.
CÁC KHÁI NIỆM VỀ ĐỘT BIẾN
24/03/2016
41
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
81
ATGCCCGAAGTG
TACGGGCTTCAC
Các loại đột biến điểm
ATGCCCAAAGTG
TACGGGTTTCAC
ATGCCCTAAGTG
TACGGGATTCAC
Đột biến chuyển vị
(transition mutation)
purine  purine
pyrimidine  pyrimidine
Đột biến chuyển đổi
(transversion mutation)
purine  pyrimidine
pyrimidine  purine
Purines: A và G Pyrimidines: C và T
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
82
AAT DNA
UUA mRNA
Leu amino acid
CUA GUA AUA UCA UUC UUG UUU UCA
Leu Val Ile Ser Phe Leu Phe Ser
UGA UAA
Stop Stop
Các loại đột biến điểm
24/03/2016
42
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
83
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
84
Đột biến và sự biểu hiện
• Đột biến là sự thay đổi trong vật liệu di truyền của tế bào
• Đột biến tự phát có thể xảy ra trong suốt quá trình sao chép của
DNA, sự tái tổ hợp, hoặc sữa chữa
• Đột biến do các tác nhân vật lý hay hóa học có thể là nguyên
nhân gây đột biến
• Đột biến điểm là sự thay đổi chỉ một cặp base của gene
• Đột biến điểm có thể gây ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng
của protein
24/03/2016
43
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
85
• Đột biến sai nghĩa (đột biến làm sai dây gốc, missense
mutation): là đột biến gen trong đó một cặp base thay đổi
làm DNA tạo nên một codon mRNA có một amino acid
không tương ứng chèn vào đại phân tử polypeptide.
• Đột biến đồng nghĩa (đột biến im lặng, silent mutation): sự
thay đổi một cặp base của một gen nào đó làm thay đổi một
codon của mRNA, tạo ra một codon mới nhưng amino acid
không thay đổi.
• Đột biến vô nghĩa (đột biến kết thúc dịch mã, nonsense): là
đột biến gen trong đó một cặp base thay đổi làm DNA tạo
nên một codon mRNA là codon stop (UAG, UAA, UGA)
Đột biến
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
86
Sự thay đổi chỉ một base của chuỗi làm 
khuôn dẫn tới việc tổng hợp một protein 
không bình thường
Trong DNA, mạch khuôn bị 
đột biến chứa A trong khi 
mạch khuôn bình thường 
chứa T.
mRNA đột biến chứa
U thay vì A trong một 
codon
hemoglobin đột biến chứa 
valine (Val) thay vì glutamic 
acid (Glu).
Mutant hemoglobin DNAWild-type hemoglobin DNA
mRNA mRNA
Hemoglobin bình thường Hemoglobin hình lưỡi liềm
Glu Val
C T T C A T
G A A G U A
3 5 3 5
5 35 3
24/03/2016
44
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
87
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
88
Các loại đột biến điểm
• Đột biến điểm xảy ra trong gene có thể 
chia thành hai loại chính
– Thay thế cặp base
– Chèn hoặc mất một cặp base
24/03/2016
45
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
89
Thay thế base
• Là sự thay thế một base và nucleotide bắt cặp của nó
bằng một cặp base khác
– Có thể gây ra đột biến sai nghĩa (missense) hoặc đột biến vô nghĩa
(nonsense)
Wild type
A U G A A G U U U G G C U A AmRNA
5
Protein Met Lys Phe Gly
Stop
Carboxyl end
Amino end
3
A U G A A G U U U G G U U A A
Met Lys Phe Gly
Thay thế cặp base
Không ảnh hưởng đến trình tự amino acid
U thay vì C
Stop
A U G A A G U U U A G U U A A
Met Lys Phe Ser Stop
A U G U A G U U U G G C U A A
Met Stop
Missense A thay vì G
Nonsense
U thay vì A
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí90
Đột biến chuyển dịch khung
(frameshift mutation): nếu
một hoặc nhiều cặp base
được thêm vào hay mất đi
trong một gen, khung đọc
của mRNA có thể thay đổi
vùng dưới (dowstream) của
khung đọc, tạo ra những
amino acid không đúng trong
chuỗi polypeptide.
24/03/2016
46
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
91
Chèn base và mất base
– Việc thêm hoặc mất một cặp nucleotide trong gene in a gene
có thể gây ra đột biến lệch khung (frameshift mutation).
mRNA
Protein
Wild type
A U G A A G U U U G G C U A A
5
Met Lys Phe Gly
Amino end Carboxyl end
Stop
Chèn hoặc mất một cặp base
Đột biến lệch khung gây vô nghĩa
A U G U A A G U U U G G C U A
A U G A A G U U G G C U A A
A U G U U U G G C U A A
Met Stop
U
Met Lys Leu Ala
Met Phe Gly
Stop
MissingA A G
Mất U
Thêm U
Đột biến lệch khung gay6sai nghĩa
Chèn hoặc mất 3 nucleotides không gây lệch khung 
nhung làm thêm hoặc mật một amino acid
3
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
92
II. NGUYÊN NHÂN GÂY ĐỘT BIẾN
1.Đột biến tự phát sinh
- Đột biến trong quá trình sao chép
- Đột biến do những thay đổi hóa học một 
cách tự phát (đột biến do chuyển hóa)
2.Đột biến do kích thích
- Kích thích bằng phóng xạ
- Kích thích bằng hóa chất
24/03/2016
47
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
93
Đột biến trong quá trình sao chép
“keto” “enol”
“enol”“keto”
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
94
Đột biến trong quá trình sao chép
Amino
Imino
Amino
Imino
24/03/2016
48
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
95
24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí96
Đột biến điểm do chuyển hóa
24/03/2016
49
24/03/2016 2:56:19 SA Nguyễn Hữu Trí97
O
CC
CC H
H
H
H
CH2
H
O O
OO
P
O O
OO
P
O
CC
CC H
H
H
H
CH2
H
O O
OO
P
O
CC
CC H
H
H
H
CH2
H
OH
T
C
G
O
C C
C C
H
H
H
H
CH
2
H
OO
O
O
P
OO
O
O
P
O
C
C
C C
H
H
H
H
CH
2
H
OO
O
O
P
O
C C
C C
H
H
H
H
CH
2
H
OH
C
A
Sự phản purin hóa
(depurination)
Aflatoxin B1
Đột biến điểm do chuyển hóa
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
98
24/03/2016
50
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
99
Những chất đồng phân gốc base (base analogs)
5-bromouracil:
• Trong trạng thái bình
thường rất giống T, sẽ
bắt cặp với A.
• Trong trạng thái hiếm,
bắt cặp với G
• Gây ra đột biến AT thành
GC
2-aminopurine:
Có thể bắt cặp với C
Gây ra đột biến AT thành GC
Đột biến điểm do hóa chất
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
100
Iioyo
Ơu
8
A·T
Replication in 
presence of BrU
A·BrU
Tautomeric shift
A·BrU*
Replication
A·T + G·BrU*
Replication
A·T + A·T + G·BrU* + GC
24/03/2016
51
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
101
Đột biến điểm do tia UV
Tia UV cung cấp năng lượng
hình thành 2 liên kết cộng hóa
trị mới giữa 2 T kế cận, gây ra
sự dimer hóa các thymine.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
102
CÁC CƠ CHẾ SỬA SAI
1. CƠ CHẾ SỬA SAI TRONG QUÁ TRÌNH SAO 
CHÉP
2.CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH 
SAO CHÉP
24/03/2016
52
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
103
Sửa sai nhờ DNA polymerase III (proofreading)
DNA polymerase sử dụng hoạt tính 3’-5’ exonuclease để cắt các
nucleotide tổng hợp sai trong quá trình sao chép.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
104
CƠ CHẾ SỬA SAI
NGAY SAU KHI SAO
CHÉP
Mạch bố mẹ được methyl
hóa. Một thời gian ngắn
sau khi sao chép mạch con
mới được methyl hóa. Do
đó ngay sau khi sao chép
mạch con không được
methyl hóa.
Đặc điểm này, khi hệ thống
sửa sai của tế bào nhận biết
được mạch nào sai và sửa
sai mạch đó.
24/03/2016
53
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
105
CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
ĐẢO NGƯỢC SAI HỎNG (DAMAGE REVERSAL)
CẮT BỎ SAI HỎNG (BER,NER)
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
106
Hiện tượng quang hoạt hóa
ĐẢO NGƯỢC SAI HỎNG
CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
24/03/2016
54
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
107
Loại bỏ nhóm methyl 
ĐẢO NGƯỢC SAI HỎNG
CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
108
BER (BASE 
EXCISION REPAIR)
-Glycosylase: nhận biết
và cắt base sai hỏng
-AP endonuclease, 
exonuclease: Cắt phân
tử đường của base sai
hỏng
CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
24/03/2016
55
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
109
NER (NUCLEOTID 
EXCISION REPAIR)
Nuclease: nhận biết và cắt
ở 2 vị trí chuyên biệt:
-Nu thứ 7 kể từ vị trí sai
hỏng theo hướng 5’
-Nu thứ 4 kể từ vị trí sai
hỏng theo hướng 3’
CƠ CHẾ SỬA SAI NGOÀI QUÁ TRÌNH SAO CHÉP
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
110
Gene nhảy (Tranposon)
24/03/2016
56
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
111
Gene nhảy (Tranposon)
 Các gen nhảy là các trình tự
DNA có khả năng gắn xen vào
một vị trí mới trên bộ gen hay
rời bỏ vị trí đó, làm biến đổi
các hoạt động di truyền. Các
gen nhảy còn được gọi là nhân
tố chuyển vị (transposon).
 Các nhân tố chuyển vị được
tìm thấy ở prokaryote và
eukaryote.
 Ví dụ về gen nhảy ở bắp
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
112
Các trình tự IS
• Các trình tự gắn xen IS (Insertion Sequence) được
tìm thấy đầu tiên ở E. coli do tác động ức chế của
chúng trong cơ chế kiểm soát sự biến dưỡng
đường galactose.
• Khi nhân tố IS2 xen vào bên trong gen tương ứng,
vi khuẩn mất khả năng lên men galactose. Khi
nhân tố này rời khỏi gen, khả năng lên men
galactose được tái lập.
24/03/2016
57
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
113
Cấu trúc và cơ chế chuyển vị của IS
Các trình tự IS có kích thước nhỏ (khoảng 1kb), cấu trúc bao gồm:
 Một trình tự trung tâm đặc trưng cho từng loại IS. Vùng này mã
hóa cho transposase và một vài gen khác.
 Ở hai đầu hai trình tự lặp đảo IR (Inverted repeat) là hai trình
tự ngắn giống nhau nhưng có chiều ngược nhau.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
114
Cơ chế chuyển vị của IS
• Dưới tác động của transposase, đoạn DNA nơi sẽ nhận đoạn gắn xen bị cắt đứt,
hình thànn nên các đầu so le, hay đầu dính (cohesive end).
• Sự chuyển vị gen có thể xảy ra theo hai khả năng:
 Transposon được nhân lên, bản cũ ở lại vị trí ban đầu, bản sao kia chuyển đến vị trí
mới.
 Transposon được chuyển ngay đến vị trí nhận, vị trí cũ mất transposon.
• Ở hai đầu của nhân tố IS vẫn còn hở, DNA polymerase và ligase sẽ làm nhiệm vụ
lấp đầy chỗ trống.
• Sau khi gắn chèn, nhân tố IS hoàn toàn được dung hợp vào genome.
24/03/2016
58
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
115
Hai kiểu chuyển vị
 Chuyển vị nhân bản: Transposon được nhân lên, bản
cũ ở lại vị trí ban đầu, bản sao kia chuyển đến vị trí
mới.
 Chuyển vị bảo tồn: Transposon được chuyển ngay đến
vị trí nhận, vị trí cũ mất transposon.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
116
Transposon
• Các transposon (Tn) là các trình tự gen nhảy có kích thước lớn hơn các trình
tự IS. Giống như nhân tố IS, transposon có chứa những gen chèn vào đoạn
DNA trên nhiễm sắc thể.
• Transposon tương đối phức tạp hơn nhân tố IS, nó còn có những gen bổ sung.
• Có hai dạng transposon trong prokaryote: composite Tn và noncomposite Tn
(transposon phức hợp và transposon đơn).
24/03/2016
59
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
117
Transposon phức hợp
• Là một phức hợp với vùng trung tâm có chứa những gen kháng thuốc kháng sinh, 
nằm kề bên với các nhân tố IS.
• Có độ dài vài ngàn bp.
• Nhân tố IS nằm bên trái được gọi là IS-L, và nhân tố IS nằm bên trái là IS-R. Tùy 
theo loại transposon mà IS-L và IS-R có thể cùng hướng, hoặc ngược hướng đối xứng 
nhau.
• Vì bản thân IS có IR (Inverted repeat), nên transposon cũng có IR ở hai đầu cần 
thiết cho sự chuyển vị.
• Tn 10 là một ví dụ về transposon phức hợp. Tn 10 có độ lớn phân tử 9.300bp, vùng 
trung tâm chiếm 6.500bp, chứa gen kháng tetracyline nằm giữa IS10L và IS10R. Mỗi 
nhân tố IS dài khoảng 1.400bp.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
118
Transposon đơn
• Transposon đơn có chứa gen kháng kháng sinh, nhưng nó
không kết thúc ở hai đầu với nhân tố IS, nhưng có những
chuỗi trình tự lặp đảo IR cần thiết cho sự chuyển vị.
• Enzyme đóng vai trò quan trọng trong chuyển vị được mã
hóa bởi các gen định vị trong vùng trung tâm của
transposon.
• Tn3 là một ví dụ về transposon đơn.
24/03/2016
60
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
119
DNA transposon và Retrotransposon 
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
120
Retroviruses
24/03/2016
61
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
121
Retrotransposon
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
122
TÁI TỔ HỢP TƯƠNG ĐỒNG 
(HOMOLOGUOS RECOMBINATION)
• Tái tổ hợp (recombination): là quá trình trong đó nhiễm sắc thể hay
phân tử DNA đứt ra rồi các phần đứt được nối lại theo một tổ hợp mới.
Quá trình này có thể xảy ra trong tế bào sống (ví dụ như qua sự trao đổi
chéo trong phân bào giảm nhiễm) hay trong ống nghiệm nhờ các
enzyme cắt và nối.
• Mô hình tái tổ hợp đơn giản và cổ điển nhất là mô hình Holiday. Mặc
dù có những thiếu sót cần thêm thắt, sửa đổi, nhưng mô hình này đã
minh họa tương đối rõ tiến trình tái tố hợp. Về cơ bản được mô tả như
sau :
 Điều kiện xảy ra tái tổ hợp tương đồng: hai vùng DNA tái tổ hợp phải
có trình tự tương đồng và một trong hai trình tự đó phải có điểm đứt
(nick) trên một mạch.
 Các protein RecB và RecC làm tháo xoắn và cắt đứt một trong hai
mạch DNA. Phức hợp RecBC nhận biết một trình tự chi () và cắt cách
đó vài base.
 Protein RecA gắn lên mạch DNA đứt tạo thuận lợi cho việc nhận biết
trình tự tương đồng ở mạch kia và hình thành nên phân tử lai.
24/03/2016
62
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
123
Mô hình Holiday
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
124
• Điều kiện xảy ra tái tổ
hợp tương đồng: hai vùng
DNA tái tổ hợp phải có
trình tự tương đồng và
một trong hai phân tử
DNA có điểm đứt (nick)
trên hai mạch.
• Mô hình này phổ biến
hơn mô hình Holiday và
có vai trò quan trọng
trong việc sửa chữa các
đột biến đứt gãy mạch
đôi.
Mô hình DSB (Double strand Break )
24/03/2016
63
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
125
VAI TRÒ CỦA REC A TRONG 
TÁI TỔ HỢP TƯƠNG ĐỒNG
• Vị trí gắn sơ cấp: gắn với DNA mạch 
đơn
• Vị trí gắn thứ cấp: gắn với DNA 
mạch đôi.
• Để rà tìm vùng tương đồng trên 
mạch đôi, Rec A giữ mạch đơn ở vị 
trí sơ cấp, trượt đi, đến khi xuất hiện 
vùng tương đồng thì dừng lại, cắt 
liên kết H giữa hai mạch đôi; nối và 
hình thành liên kết H mới.
24/03/2016 2:56:19 SA
Nguyễn Hữu Trí
126
Tái tổ hợp tương đồng trong giảm phân
24/03/2016
64
24/03/2016 2:56 SA
Nguyễn Hữu Trí
127