Tài liệu mô tả định nghĩa, cấu trúc và chức năng của gen, cũng như kỹ thuật điện di ADN. Gen bao gồm vùng điều hòa, mã hóa và kết thúc, mỗi vùng có chức năng riêng trong việc điều khiển và tổng hợp protein. Kỹ thuật điện di ADN giúp phân tách các phân tử ADN dựa vào kích thước với sự hỗ trợ của gel agarose.

1. - Định nghĩa, cấu trúc và chức năng của Gen
- Kỹ thuật điện di ADN

2. I. Gen
1.Khái niệm :
- Gen là một đoạn của phân tử ADN
mang thông tin mã hoá một chuỗi
pôlipeptit hay một phân tử ARN.
Ví dụ: gen hemôglôbin anpha là gen
mã hóa chuỗi pôlipeptid anpha tạo
nên phân tử Hb trong tế bào hồng
cầu.

3. I. Gen
2. Cấu trúc chung của Gen
Mỗi Gen gồm 3 vùng trình tự nucleotit :
Vùng điều hoà Vùng kết
thúc
Vùng mã hoá
Mạch mã gốc 3’
Mạch bổ sung 5’
5’
3’

4. I. Gen
2. Cấu trúc chung của gen :
 Vùng điều hòa
-Vị trí: nằm ở đầu 3’ của mạch mã gốc của gen.
-Chức năng: là nơi để ARN pôlimeraza nhận biết và liên
kết để khởi động quá trình phiên mã, đồng thời cũng chứa
trình tự nuclêôtit điều hòa quá trình phiên mã.

5. 2. Cấu trúc chung của gen :
 Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa các axit amin
I. Gen
* Gen cấu trúc ở sinh vật nhân sơ
Vùng điều hoà Vùng kết thúcVùng mã hoá
Gen không phân mảnh
Mạch mã gốc 3’
Mạch bổ sung 5’
5’
3’
* Gen cấu trúc ở sinh vật nhân thực
IntronExon ExonExon Intron
Gen phân mảnh
Vùng điều hoà Vùng kết thúcVùng mã hoá
Mạch mã gốc 3’
Mạch bổ sung 5’
5’
3’

6. I. Gen
2. Cấu trúc chung của gen :
 Vùng kết thúc:
- Vị trí: nằm ở đầu 5’ của mạch mã gốc của gen.
- Chức năng: mang tín hiệu kết thúc phiên mã.

7. 3. Phân loại Gen
Dựa vào vai trò của các sản phẩm gen thì gen được chia
làm 2 loại:
 Gen cấu trúc: là gen mang thông tin mã hoá cho các sản
phẩm tạo nên thành phần cấu trúc hay chức năng tế bào.
 Gen điều hòa: là những gen tạo ra sản phẩm kiểm soát
hoạt động của các gen khác
I. Gene

8.  Định nghĩa Điện di ADN
 Điện di ADN là quá trình phân tách một hỗn hợp các
phân tử ADN nhờ một chất nền cố định (gel) trong một
điện trường.
 AND tích điện âm vì gốc photsphat hình thành khung
đường photsphate của phân tử AND tích điện âm
trong điện trường di chuyển về phía cực dương.
 Bản gel hoạt động như một giá thể để phân tách các
đoạn AND
 Các lỗ trên bản gel được xem như các giếng chứa ADN
II. Điện di ADN trên gel Agarose

9. 2.1 Định nghĩa Agarose
Agarose gel tạo thành khi hỗn hợp agarose và nước
(hoặc đệm điện di) được đun nóng tới >100oC và sau
đó được làm lạnh; dạng gel xuất hiện ở khoảng 40-
45oC.
- Cấu trúc Agarose không đồng nhất: vừa tích điện vừa
trung hòa
- Agarose là một polyme trung tính tạo nên tính đông tụ
của agar
II. Điện di ADN trên gel Agarose

10. Agarose có khả năng phân tách các phân tử ADN
có kích thước lớn khác nhau trong khoảng 0.5 –
20 kb.
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 1: Agarose

11. 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc
độ dịch chuyển điện di trong
agarose gel
 Kích thước phân tử: các phân tử
ADNcó kích thước càng lớn (khối
lượng phân tử lớn) thì tốc độ dịch
chuyển càng chậm.
 Nồng độ agarose: Đoạn AND
mang kích thước nhất định sẽ dịch
chuyển ở các tốc độ khác nhau
qua các bản gel chứa các nồng độ
agarose khác nhau.
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Bảng 1: Các thông số điện di DNA
bằng agarose gel

12. 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng
đến tốc độ dịch chuyển
điện di trong agarose gel
 Cấu hình ADN: Các DNA
dạng vòng đóng (form-I),
vòng đứt (form-II) và
mạch thẳng (form-III) có
cùng một khối lượng phân
tử sẽ dịch chuyển trên
agarose gel ở các tốc độ
khác nhau.
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 2: Điện di plasmid có
cấu hình khác nhau

13. 2.3 Cách tiến hành
2.3.1. Chuẩn bị dung dịch đệm và bản
gel
 Dung dịch đệm thường sử dụng trong
điện di agarose và polyacrymid là
TBE(Tris-Boric acid-EDTA) và
TAE(Tris-Acetic acid-EDTA).
 Bản gel được chuẩn bị bằng dung
dịch đệm 1x TBE hòa tan với hàm
lượng agarose cần thiết đặt trong lò
vi sóng đến khi tan hoàn toàn,đổ vào
khuôn có các lượt cài sẵn để tạo
bản gel với số giếng nạp mẫu cần
thiết.
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 3: Dung dịch đệm TAE

14. 2.3 Cách tiến hành
2.3.1. Chuẩn bị dung dịch
đệm và bản gel.
 Khi bản gel đã đông cứng,
đặt bản gel vào buồng điện
di, đổ dung dịch đệm ngập
bản gel khoảng 1-2mm.
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 4: Bản gel đặt trong buồng
điện di

15. 2.3 Cách tiến hành
2.3.2. Nạp mẫu
 Mẫu ADN được tách chiết enzym giới hạn cắt
thành các đoạn có kích thước nhỏ, được trộn đều
vào đệm nạp mẫu có thêm chất màu tạo thành
hỗn hợp có màu xanh để kiểm tra kích thước các
đoạn ADN thường chạy đồng thời cùng với mẫu
ADN chuẩn.
II. Điện di ADN trên gel Agarose

16. 2.3 Cách tiến hành
2.3.3. Điện di
 Trong điện di thường sử dụng
nguồn điện thế 100V, cường độ
100mmA, thời gian chạy điện
di trong khoảng 40 phút đến 1-
2 giờ.Tùy theo chiều dài bản
gel và mật độ yêu cầu tách các
phân tử (có thể dựa vào vị trí
các vạch màu, khi các vạch
màu chạy được khoảng ¾
chiều dài bản gen có thể kết
thúc điện di).
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 5: Máy điện di

17. 2.3 Cách tiến hành
2.3.4 Nhuộm bản gen và
soi gen:
 Kết thúc điện di, bản gen
được lấy ra nhuộm
Ethyldium-bromid
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 6: Ethyldium-bromid

18. 2.3 Cách tiến hành
2.3.4 Nhuộm bản gen và soi gen:
 Bản gen sau khi nhuộm ETBR,
rửa nước thì được đặt vào máy
có tia soi UV, để quan sát kết
quả điện di, vị trí các đoạn điện
di theo kích thước khác
nhau, quan sát được những vệt
sáng màu đỏ cam trên
bản gel hoặc đặt bản gel vào các
thiết bị chụp ảnh chuyên dùng
để chụp ảnh.Trường hợp
nhuộm bạc hoặc nhuộm SYBR-
GREEN có thể xác định kết quả
bằng mắt thường
II. Điện di ADN trên gel Agarose
Hình 7: Máy soi tia UV

19. Quá trình nhân đôi ADN
1. Thời điểm, vị trí
- Vào kì trung gian, giữa 2 lần phân
bào (Pha S của chu kì tế bào).
- Diễn ra trong nhân tế bào.
2. Diễn biến
a. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ (vi
khuẩn E. coli).
Gồm 3 bước:
- Bước 1 : Tháo xoắn phân tử ADN.
Nhờ các enzim tháo xoắn, 2 mạch đơn của
phân tử ADN tách nhau dần tại khởi điểm
tái bản tạo nên 1 vòng tái bản gồm 2 chạc
(hình chữ Y) mở xoắn theo 2 hướng ngược
nhau và để lộ ra 2 mạch khuôn.

20. Quá trình nhân đôi ADN
Bước 2 : Tổng hợp các mạch ADN mới
Enzim ADN pôlimêrara xúc tác hình thành mạch
đơn mới theo chiều 5’ – 3’ (ngược chiều với
mạch làm khuôn). Các nuclêôtit của môi trường
nội bào liên kết với nuclêôtit của mạch làm
khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A – T, G – X).
+ Trên mạch khuôn 3’ – 5’, mạch mới được
tổng liên tục.
+ Trên mạch 5’ – 3’, mạch mới được tổng hợp
gián đoạn tạo nên các đoạn ngắn (đoạn
Okazaki). Sau đó các đoạn Okazaki được nối lại
với nhau nhờ enzim nối Ligaza.
-Bước 3: Tạo hai phân tử ADN con
Các mạch mới tổng hợp đến đâu thì 2 mạch đơn
xoắn đến đó tạo thành phân tử ADN con, trong
đó có 1 mạch mới được tổng hợp còn mạch kia
là của ADN ban đầu.

21. Quá trình nhân đôi ADN
b. Nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực.
- Về cơ bản, sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân thực gần giống với
sự nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ, chỉ khác biệt ở một số điểm
cơ bản sau:
+ Sự nhân đôi ADN diễn ra đồng thời ở nhiều đơn vị nhân đôi
trên cùng một phân tử ADN.
+ Hệ enzim tham gia phức tạp hơn.

22. Quá trình nhân đôi ADN
3. Nguyên tắc nhân đôi
- Nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T của
môi trường và ngược lại, G liên kết với X
môi trường và ngược lại
-Nguyên tắc bán bảo tồn: Phân tử ADN
con được tạo ra có một mạch của ADN ban
đầu, một mạch mới được tổng hợp.
- Nguyên tắc nửa gián đoạn: Trên 1 chạc
chữ Y có 1 mạch mới được tổng hợp liên
tục và một mạch mới được tổng hợp gián
đoạn.
4. Ý nghĩa
Đảm bảo quá trình truyền đạt thông tin di truyền
được nguyên vẹn qua các thế hệ.

23. Quá trình phiên mã
Là quá trình truyền thông tin di truyền trên mạch mã
gốc của gen (ADN) sang mARN theo nguyên tắc bổ
sung
Quá trình xảy ra trong nhân, vào kì trung gian của
quá trình phân bào.

24. Quá trình phiên mã
2. Cấu trúc và chức năng của các loại ARN:

25. Quá trình phiên mã
3.Cơ chế phiên mã:
a. Thời điểm : xảy ra trước khi tế bào tổng hợp prôtêin.
b. Thành phần tham gia: Các loại enzim, các loại nuclêôtit tự do (A, U, G, X)
Một phân tử AND khuôn.
c. Diễn biến:

26. Quá trình phiên mã
Bước 1. Khởi đầu:
Enzym ARN pôlimeraza bám vào vùng điều hoà làm gen tháo xoắn để
lộ ra mạch gốc có chiều 3’→ 5’ và bắt đầu tổng hợp mARN tại vị trí
đặc hiệu.

27. Bước 2. Kéo dài chuỗi ARN:
Enzym ARN pôlimeraza trượt dọc theo mạch gốc trên gen có chiều 3’ → 5’ và các
nuclêôtit trong môi trường nội bào liên kết với các nucluotit trên mạch gốc theo nguyên
tắc bổ sung:
Agốc - Umôi trường Tgốc - Amôi trường
Ggốc – Xmôi trường Xgốc – Gmôi trường
Quá trình phiên mã

28. Quá trình phiên mã
Bước 3. Kết thúc:
Khi Enzym di chuyển đến cuối gen, gặp tín hiệu kết thúc thì quá trình phiên mã dừng
lại, phân tử ARN: được giải phóng. Vùng nào trên gen vừa phiên mã xong thì 2 mạch
đơn đóng xoắn ngay lại.
Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã được dùng trực tiếp làm khuôn tổng hợp
prôtêin.
Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã được cắt bỏ các đoạn intron, nối các đoạn
êxôn tạo mARN trưởng thành rồi đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng

29. Ở sinh vật nhân sơ, mARN sau phiên mã được dùng trực
tiếp làm khuôn tổng hợp prôtêin.
Ở sinh vật nhân thực, mARN sau phiên mã được cắt bỏ các
đoạn intron, nối các đoạn êxôn tạo mARN trưởng thành rồi
đi qua màng nhân ra tế bào chất làm khuôn tổng
d. Kết quả : một đoạn pt ADN→ 1 Pt ARN
e. Ý nghĩa : hình thành ARN trực tiếp tham gia vào quá
trình sinh tổng hợp prôtêin quy định tính trạng
Quá trình phiên mã

30. Quá trình dịch mã
1. Khái niệm
Là quá trình chuyển mã di
truyền chứa trong mARN
thành trình tự các aa trong
chuỗi polipeptit của prôtêin.

31. Quá trình dịch mã
2. Cơ chế dịch mã - Ri của Prokaryota có hệ số lắng 70
S, gồm 2 tiểu đơn vị : tiểu đơn vị
nhỏ (30S) và tiểu đơn vị lớn (50S).
- Khi chứa dịch mã 2 tiểu đơn vị
này tách rời nhau, khi dịch mã
chúng ghép lại.
- Mỗi Ri có 3 vị trí liên kết với
tARN: vị trí A là nơi đính kết với
tARN đã nạp aa, vị trí P là nơi đính
kết với tARN mang aa đã liên kết
chuỗi polypeptid đang được tổng
hợp, vị trí E là nơi tARN giải phóng
khỏi chuỗi và Ri.
Ribosome

32. Quá trình dịch mã
a. Vị trí: diễn ra trong tế bào chất của
tế bào
b. Diễn biến: 2 giai đoạn
Giai đoạn 1: Hoạt hoá axit amin
- Dưới tác động của 1 số enzim, các
a.a tự do trong môi trường nội bào
được hoạt hoá nhờ gắn với hợp chất
ATP
- aa + ATP → aa hoạt hoá
- Nhờ tác dụng của enzim đặc hiệu,
a.a được hoạt hoá liên kết với tARN
tương ứng→ phức hợp a.a – tARN.
- aa hoạt hoá + tARN → Phức
hợp aa - tARN

33. Quá trình dịch mã
Giai đoạn 2: Tổng hợp chuỗi
pôlipeptit (3 bước)
Bước 1. Mở đầu
+ Tiểu đơn vị bé của ribôxôm gắn
với mARN ở vị trí nhận biết đặc
hiệu (gần bộ ba mở đầu) và di
chuyển đến bộ ba mở đầu (AUG).
+ aa mở đầu - tARN tiến vào bộ ba
mở đầu (đối mã của nó – UAX-
khớp với mã mở đầu – AUG – trên
mARN theo nguyên tắc bổ sung),
sau đó tiểu phần lớn gắn vào tạo
ribôxôm hoàn chỉnh.

34. Quá trình dịch mã
Bước 2. Kéo dài chuỗi polipeptit
+ aa1 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó khớp
với mã thứ nhất trên mARN theo nguyên tắc bổ
sung), một liên kết peptit được hình thành giữa axit
amin mở đầu với axit amin thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba thứ 2, tARN vận
chuyển axit amin mở đầu được giải phóng. Tiếp
theo, aa2 - tARN tiến vào ribôxôm (đối mã của nó
khớp với bộ ba thứ hai trên mARN theo nguyên tắc
bổ sung), hình thành liên kết peptit giữa axit amin
thứ hai và axit amin thứ nhất.
+ Ribôxôm chuyển dịch đến bộ ba thứ ba, tARN vận
chuyển axit amin mở đầu được giải phóng.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy đến bộ ba tiếp giáp với
bộ ba kết thúc của phân tử mARN. Như vậy, chuỗi
pôlipeptit liên tục được kéo dài.

35. Quá trình dịch mã
Bước 3. Kết thúc
- Khi ribôxôm chuyển dịch sang bộ ba
kết thúc (UAA, UAG, UGA) thì quá
trình dịch mã ngừng lại, 2 tiểu phần
của ribôxôm tách nhau ra. Một enzim
đặc hiệu loại bỏ axit amin mở đầu và
giải phóng chuỗi pôlipeptit, quá trình
dịch mã hoàn tất.
Trong dịch mã, mARN thường không
gắn với từng riboxom riêng rẽ mà đồng
thời gắn với một nhóm ribôxôm
(pôliribôxôm hay pôlixôm) giúp tăng
hiệu suất tổng hợp prôtêin.

36. Điều hòa hoạt động gene
 Khái quát:
 1. Khái niệm điều hòa hoạt động gen:
 Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản
phẩm của gen được tạo ra.
 Ví dụ: Ở vi khuẩn E.coli các gen tổng hợp những
enzyme chuyển hóa đường lactôzơ chỉ hoạt động khi
môi trường có lactozo

37. Điều hòa hoạt động gene
Hình: Cấu trúc chung của operon
 Một hệ thống gồm các gen cấu trúc có liên quan về chức
năng thường được phân bố liền nhau thành từng cụm và có
chung một cơ chế điều hòa gọi là Operon. Bao gồm
A, B, C: cụm các gen cấu trúc kiểm soát các polipeptit có
liên quan về chức năng, tổng hợp mARN
R: gen điều hòa kiểm soát tổng hợp pr ức chế (k là t.phần
của Operon)

38.  P (vùng khởi động của operon): chứa 1 trật tự
nucleôtit đặc thù, giúp enzim RNA polimeraza nhận
biết mạch mã gốc để tổng hợp mARN, và là điểm
khởi đầu quá trình phiên mã.
 O (vùng vận hành): là trình tự nulêôtit đặc biệt, tại đó
prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên
mã.
Điều hòa hoạt động gene

39. Điều hòa hoạt động gene
Operon Lac:
 P (vùng khởi động của operon):
 -O (vùng vận hành):
 -Z, Y, A: Các gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim tham
gia vào các phản ứng phân giải đường lactose có trong môi
trường để cung cấp năng lượng cho tế bào.

40. Hình: Sơ đồ hoạt động của các operon Lac khi môi
trường không có lactozo
Điều hòa hoạt động gene

41. Điều hòa hoạt động gene
Hình: Sơ đồ hoạt động của các gen trong operon Lac khi môi
trường có lactozo

42. Khi môi trường có lactôzơ:
 Lactôzơ + prôtêin ức chế  thay đổi cấu hình
prôtêin ức chế không liên kết được với vùng vận
hành ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi
động mARN (gen Z, Y, A) enzym phân giải
lactôzơ.
Điều hòa hoạt động gene

43. Protein
1. Định nghĩa
Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo
nguyên tắc đa phân mà các đơn phân là axít
amin. Chúng kết hợp với nhau thành một mạch
dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi
polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn
hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc
cấu trúc không gian khác nhau của protein.
• Axit amin - đơn phân tạo nên protein
Axit amin được cấu tạo bởi ba thành phần: một là
nhóm amin (-NH2), hai là nhóm cacboxyl (-
COOH) và cuối cùng là nguyên tử cacbon trung
tâm đính với 1 nguyên tử hyđro và nhóm biến
đổi R quyết định tính chất của axit amin.

44. Người ta đã phát hiện ra được tất cả 20 axit amin trong thành
phần của tất cả các loại protein khác nhau trong cơ thể sống, được
chia làm những nhóm khác nhau
Protein

45. 2. Các bậc cấu trúc của Protein
2.1 Cấu trúc bậc 1
Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypeptide. Đầu
mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm
cacboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự
sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide.
Cấu trúc bậc một của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự các axit amin trên
chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó
tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò
của protein. Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến sự
biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.
Protein

46. 2. Các bậc cấu trúc của
Protein
2.2 Cấu trúc bậc 2
Là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi
polypeptide trong không gian. Bao
gồm:
- Xoắn alpha
- Tấm beta
- Ngoặc or cuốn ngẫu nhiên
- Được cố định bởi các liên kết hyđro
giữa những axit amin ở gần nhau.
Protein

47. 2. Các bậc cấu trúc của Protein
2.2 Cấu trúc bậc 2
Xoắn α
- Xoắn alpha với 3,6 aa/ xoắn
- Chuỗi bên (R) hướng ra ngoài và
có thể tương tác với nhóm R khác
- Lk H // với trục xoắn α, giúp
xoắn α k bị cong và làm cho cấu
trúc cứng hơn
Protein

48. Protein
2. Các bậc cấu trúc của
Protein
2.2 Cấu trúc bậc 2
Tấm β
- Tấm β được tạo nên bởi sự
nối bên của cách mạch β
- Mỗi mạch β chứa 5-8 aa, tạo
thành cấu trúc cứng
- Một tấm β có thể có 2 mạch
β chạy cùng hoặc ngược
chiều nhau

49. 2. Các bậc cấu trúc của
Protein
2.2 Cấu trúc bậc 2
Ngoặc or cuốn ngẫu nhiên
- Là cấu trúc ngắn hình chữ
U, 3-4aa/ ngoặc
- Tạo nên bởi glycine or
Proline
- Ngoặc giúp nối các xoắn
Alpha or tấm beta
- Nằm trên bề mặt protein
Protein

50. 2. Các bậc cấu trúc của Protein
2.3 Cấu trúc bậc 3
Từ cấu trúc bậc II, nhờ các loại liên kết khác nhau
như disunfit, liên kết ion, liên kết kỵ nước nối các Aa
ở các vị trí khác nhau lại với nhau làm cho phân tử
protein cuộn xoắn lại chặt hơn, chuyển từ cấu trúc
dạng sợi sang cấu trúc dạng khối (cầu, bầu dục ..
Ở cấu trúc bậc III, phân tử protein đă hình thành các
trung tâm hoạt động do có điều kiện để tập hợp các
Aa thích hợp lại gần nhau để tạo tâm hoạt động
protein bậc III có hoạt tính sinh học và tham gia thực
hiện các chức năng sinh học của chúng như chức
năng xúc tác (enzyme), chức năng điều tiết ….
Protein

51. 2. Các bậc cấu trúc của Protein
2.4 Cấu trúc bậc 4
Là cấu trúc bậc cao nhất của
protein. Nó bao gồm nhiều
chuỗi polipeptid cuộn lại với
nhau.
Vd: IgG có 4 chuỗi polipeptide, 2
chuỗi nặng, 2 chuỗi nhẹ
Protein

52. 3. Chức năng Protein
Bảo vệ cơ thể
Globulin miễn dịch G là loại kháng thể lưu thông trong máu và nhận biết
hạt ngoại lai gây hại.
- Xúc tác cho phản ứng sinh hóa : enzym xúc tác cho hầu hết các phản
ứng hóa học xảy ra trong tế bào
- Thu nhận thông tin: protein thông tin, như một số loại hormone, truyền
tải tín hiệu để phối hợp các quá trình sinh học giữa các tế bào, mô, cơ
quan khác nhau. Ví dụ: hormone tăng trưởng
- Thành phần cấu trúc : những protein này cung cấp cấu trúc và nuôi
dưỡng tế bào. Trong một phạm vi lớn hơn, chúng còn cho phép tế bào di
chuyển. Ví dụ: Actin hình thành từ nhiều tiểu đơn vị, giúp co cơ và duy
trì hình dạng tế bào
- Vận chuyển các chất: các protein này bám vào những nguyên tử và
phân tử nhỏ bên trong tế bào và lưu thông trong cơ thể.Ví dụ :
hêmôglôbin.
Protein

53. 4. Tính chất protein
4.1 Biến tính protein
Dưới tác dụng của các tác nhân vật lý như tia cực tím, sóng siêu âm, khuấy
cơ học... hay tác nhân hóa học như axit, kiềm mạnh, muối kim loại nặng,...
các cấu trúc bậc hai, ba và bậc bốn của protein bị biến đổi nhưng không
phá vỡ cấu trúc bậc một của nó, kèm theo đó là sự thay đổi các tính chất
của protein so với ban đầu. Sau khi bị biến tính, protein thường thu được
các tính chất sau:
+/ Độ hòa tan giảm do làm lộ các nhóm kỵ nước vốn đã chui vào bến trong
phân tử protein
+/ Khả năng giữ nước giảm
+/ Mất hoạt tính sinh học ban đầu
+/ Tăng độ nhạy đối với sự tấn công của enzim proteaza do làm xuất hiện các
liên kết peptit ứng với trung tâm hoạt động của proteaza
+/ Tăng độ nhớt nội tại
+/ Mất khả năng kết tinh
Protein

54. 4.2 Tính kỵ nước củaProtein
 Do các gốc kỵ nước của các axitamin(aa) trong chuỗi polipeptit của
protein huớng ra ngoài các gốc này liên kết với nhau tạo liên kết kỵ
nước.
 Độ kỵ nước có thể giải thích như sau: do các gốc aa có chứa các
gốc R-không phân cực nên nó không có khả năng tác dụng với
nước.
VD: chúng ta có các aa trong nhóm 7aa không phân cực :glysin,
alanin, valin, pronin, methionin, lơxin, isoloxin chúng không tác
dụng với nước.
 Tính kỵ nước sẽ ảnh hưởng rất nhiều đến tính tan của protein. VD:
có 7aa liên kết peptit với nhau, trong đó có 3aa không phân cực( kỵ
nước ) nếu như các aa này cùng nằm ở 1 đầu thì tính tan sẽ giảm so
với khi các aa này đứng sen kẽ nhau trong liên kết đó.
Protein

55. 4.3 Tính chất của dung dịch keo
 Khi hoà tan protein thành dung dịch keo thì nó không đi qua
màng bán thấm.
Hai yếu tố đảm bảo độ bền của dung dịch keo:
+/ sự tích điện cùng dấu của các protein.
+/ Lớp vỏ hidrat bao quanh phân tử protein.
Có 2 dạng kết tủa
Kết tủa thuận nghịch: sau khi chúng ta loại bỏ các yếu tố gây
kết tủa thì protein vẫn có thể trở lại trạng thái dung dịch keo
bền như ban đầu.
Kết tủa không thuận nghịch: là sau khi chúng ta loại bỏ các yếu
tố gây kết tủa thì protein không trở về trạng thái dung dịch
keo bền vững như trước nữa
Protein

56. 4.4 Tính chất điện ly lưỡng tính
 Acid amin có tính chất lưỡng tính vì trong aa có chứa cả
gốc axit(coo-) và gốc bazo(NH2-) suy ra protein cung có
tính chất lưỡng tính.
Protein
Hình: Cấu trúc chung của aa

57. PCR ( Polymerase Chain Reaction)
1. Định nghĩa
Kỹ thuật PCR( Phản ứng chuỗi trùng hợp) là phương pháo invitro để nhân bản
nhanh một đoạn ADN nào đó, có độ nhạy rất cao mà chỉ cần có một khối lượng
mẫu ban đầu hạn chế

58. 2. Thành phần tham gia phản ứng
- Mạch khuôn AND
- AND polymerase
- 2 mồi( mồi xuôi, mồi ngược)
- 4 loại nu ( A, T, G , C)
- Dung dịch đệm
- Nước
- Ion Mg
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

59. 2. Thành phần tham gia phản ứng
2.1 Mạch khuôn ADN
- Chứa vùng gen cần nhân bản (Phản ứng PCR tối ưu xảy ra khi mẫu DNA
không được dài quá, thường khuếch đại tốt nhất đối với đoạn DNA dài
khoảng 1÷1,5kb)
( k nên chứa chất ức chế Enzym Polymerase)
2.2 Mồi
Gồm : mồi xuôi và mồi ngược. Các cặp mồi được thiết kế để nhận biết được
sợi có nghĩa của AND mà cần tái bản, còn mồi kia nhận biết được sợi đối
nghĩa. Đặc điểm
- Dài khoảng 15-30 nu
- Hàm lượng GC khoảng 50%
- Nhiệt độ gđ gắn mồi của từng cặp mồi như nhau
- Mồi phải chọn đặc trưng cho DNA cần khuếch đại và không trùng với các
trình tự lặp lại trên gen.
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

60. 2. Thành phần tham gia phản ứng
2.3 AND polymerase
Là các enzym xúc tác cho quá trình lắp ráp các Nu vào
mạch AND mới đang tổng hợp
Tag AND polymerase được tách từ Thermus aquaticus.
- Chịu nhiệt tốt
- Sinh trưởng tối ưu ở 70-72 độ C
- Tổng hợp theo chiều 5’-3’
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

61. 2. Thành phần tham gia phản ứng
2.4 dNTP
Cần phải có bốn loại nucleotide dATP, dTTP, dGTP, dCTP để tạo
nên mạch mới
Nồng độ mỗi loại nucleotide phải ở dạng cân bằng, ứng với
khoảng 20÷200µM cho mỗi loại nucleotide
2.5 Ion Mg
Ion Mg 2 là thành phần không thể thiếu được của phản ứng PCR,
nồng độ Mg+2tối ưu để thực hiện PCR từ150÷200µM.
- Co- factor quan trọng của AND polymerase
- Ổn định cấu trúc xoắn kép của AND.
Nếu quá ít, E k hoạt động, quá nhiều, Phản ứng k đặc hiệu.(bắt
cặp lộn xộn trên mạch khuân)
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

62. 2. Thành phần tham gia phản ứng
2.6 Dung dịch đệm (buffer)
- Ổn định các DNA polymarase, DNA, nucleotid
- Tris-HCl 100µM, pH = 8 ở 25 độ C
- KCl 500µM
- Triton X- 100/ Tween
2.7 Nước
Môi trường hoạt động cho những thành phần còn lại
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

63. 3. Các giai đoạn PCR
3.1 Biến tính ADN
Dùng để tách 2 mạch của AND
khuôn thành 2 mạch đơn, ở 90- 98 độ
C, trong khoảng 30s- 1p. Tại nhiệt độ
này, các phân tử DNA mạch kép bị
tách ra (do liên kết hydrô bị đứt), tạo
nên các sợi đơn dùng để làm khuôn
tổng hợp sợi mới
PCR ( Polymerase Chain Reaction)
Hình: AND biến tính

64. 3. Các giai đoạn PCR
3.2 Gắn mồi
Sau bước 1, ngay lập tức nhiệt độ được hạ xuống từ từ,
vào khoảng 37÷68°C và thời gian lưu 30s÷1 phút. Bổ
sung mồi để mồi bắt cặp với sợi khuôn theo nguyên tắc bổ
sung. Các mồi được thiết kế sao cho đầu 3’ định hướng
đoạn trình tự cần nhân nên quá trình tổng hợp AND sẽ
diễn ra trên 2 mạch. Qua suốt vùng t. tự đó.
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

65. 3. Các giai đoạn PCR
3.3 Kéo dài chuỗi
Nâng nhiệt phản ứng lên 72°C trong vài
chục giây đến 1 phút để DNA-
polymerase tổng hợp sợi mới. Trong thực
tế, thời gian và nhiệt độ phản ứng phụ
thuộc vào sợi DNA cần khuếch đại.
AND polymerase gắn vào đầu 3’ tự do
của mồi và sử dụng dNTP để tổng hợp
các mạch mới theo chiều từ 5’-3’
Kết thúc một chu kỳ từ một DNA kép mẹ
tổng hợp 2 sợi DNA kép con. Cứ như vậy,
phản ứng xảy ra trong 25 đến 40 chu kỳ.
Sau chu kỳ cuối, nhiệt độ được duy trì ở
72°C trong khoảng từ 5 đến 10 phút sao
cho tất cả các sợi đơn xoắn lại và tạo nên
sản phẩm của PCR. Sau đó hạ xuống 4°C
để bảo quản sản phẩm.
PCR ( Polymerase Chain Reaction)

66. PCR ( Polymerase Chain Reaction)
Hình: Các bước thực hiện trong một chu kỳ PCR

67. Thêm về PCR:
Số lượng bản sao sau n chu
kỳ là :
A x 2^n
( a: là số đoạn khuôn
n: là số chu trình thực hiện)
PCR ( Polymerase Chain Reaction)
Hình: Thành phần 1 p. ư PCR

68. CHÚNG EM XIN TRÂN TRỌNG
CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC ANH
CHỊ ĐÃ LẮNG NGHE