1

2

3

4

Liên kết ion

Liên kết hydrogen

Liên kết peptide

Liên kết phosphodiester

Cytosine

Guanine

Thymine

Uracil

A. A – C

B. G – T

C. A – G

D. A – T

RNA polymerase

DNA polymerase

Ligase

Helicase

Bán bảo toàn

Hoàn toàn

Ngẫu nhiên

Không đặc hiệu

Ligase

Primase

Helicase

Topoisomerase

Liên kết ion

Liên kết cộng hóa trị

Liên kết hydrogen

Liên kết phosphodiester

AGCTGC

AUGCCU

CGATGC

TGCAGC

Phân tử protein

Đoạn DNA mang thông tin di truyền

Enzyme

Phân tử lipid

1

2

3

4

Vùng điều hòa

Vùng mã hóa

Vùng kết thúc

Vùng intron

Vận chuyển amino acid

Mang thông tin di truyền từ DNA đến ribosome

Tạo ra liên kết phosphodiester

Tổng hợp protein

Vận chuyển amino acid đến ribosome

Tạo liên kết hydrogen

Phân giải protein

Mang thông tin di truyền

Tổng hợp DNA từ RNA

Tổng hợp RNA từ DNA

Tổng hợp protein từ RNA

Tổng hợp amino acid từ RNA

DNA polymerase

RNA polymerase

Ligase

Helicase

5' → 3'

3' → 5'

2' → 4'

1' → 3'

DNA từ mRNA

RNA từ DNA

Protein từ mRNA

RNA từ protein

Tạo dòng DNA tái tổ hợp

Tổng hợp RNA

Phân giải protein

Tạo liên kết hydrogen

Mã hóa protein

Mã hóa carbohydrate

Mã hóa lipid

Mã hóa amino acid

Tính phổ biến

Tính đặc hiệu

Tính thoái hóa

Cả ba tính chất trên

UAA

UAG

AUG

UGA

Nhân tế bào

Ribosome

Tỉ thể

Màng tế bào

RNA polymerase

DNA polymerase

Ligase

Không có enzyme tham gia

Tổng hợp protein

Vận chuyển amino acid đến ribosome

Phân giải mRNA

Tổng hợp DNA

Một ribosome

Một nhóm ribosome cùng dịch mã trên một mRNA

Một phân tử protein

Một enzyme

Kéo dài chuỗi polypeptide

Khởi đầu dịch mã

Kết thúc dịch mã

Phân giải mRNA

Phenylalanine

Lysine

Methionine

Glycine

Codon khởi đầu

Codon trung gian

Codon kết thúc

Không có codon nào

Cấu tạo mạch đơn

Cấu tạo mạch kép

Cấu tạo 4 mạch

Cấu tạo 4 đơn phân

Liên kết ion

Liên kết hydrogen

Liên kết peptide

Liên kết phosphodiester

Adenine

Thymine

Uracil

Guanine

RNA polymerase

DNA polymerase

Ligase

Helicase

Vùng điều hòa

Vùng mã hóa

Vùng kết thúc

Vùng exon

mRNA

tRNA

rRNA

Drna

Tổng hợp RNA từ DNA

Tổng hợp DNA từ RNA

Tổng hợp protein từ RNA

Tổng hợp RNA từ protein

RNA polymerase

DNA polymerase

Ligase

Helicase

Mã bộ ba

Mã bộ hai

Quy định thông tin về trình tự amino acid

Quy định thông tin về trình tự nucleotide

Tính phổ biến

Tính đặc hiệu

Tính thoái hóa

Tính đơn giản

UAA

UAG

AUG

UGA

Nhân tế bào

Ribosome

Ti thể

Màng tế bào

Mã mở đầu trên mRNA là 5’AUG 3’

Mã mở đầu trên mạch bổ sung là 5’ATG 3’

Mã kết thúc trên mRNA có thể là 5’UAG 3’ hoặc 5’UGA 3’ hoặc 3’UAA 5’

Anticodon mang amino acid formyl methionine ở nhân thực là 3’UAC 5’

Ở sinh vật nhân thực diễn ra ở trong nhân, tại pha G1 của kỳ trung gian.

Diễn ra theo nguyên tắc bán bảo toàn.

Đoạn okazaki được tổng hợp theo chiều 5’ → 3’.

Khi một phân tử DNA tự tái bản 2 mạch mới được tổng hợp đều được kéo dài liên tục với sự phát triển của chạc chữ Y.

Ở sinh vật nhân thực, sau khi kết thúc quá trình phiên mã sẽ diễn ra quá trình dịch mã luôn.

Đoạn DNA mà enzyme RNA polymerase vừa trượt qua sẽ trở lại trạng thái xoắn kép bình thường.

Trình tự nucleotide của vùng kết thúc của gene báo hiệu cho enzyme RNA polymerase thoát khỏi gene.

Ở sinh vật nhân sơ, mRNA được tạo ra trực tiếp dùng làm khuôn để tổng hợp protein.

Diễn ra theo nguyên tắc bán bảo toàn.

Enzyme tham gia vào quá trình này là enzyme RNA polymerase.

Diễn ra chủ yếu trong nhân của tế bào.

Quá trình diễn ra theo nguyên tắc bổ sung (A-U, G-C và ngược lại).

[I] là vùng điều hòa của gene.

[II] vùng mã hóa làm khuôn để tổng hợp mRNA (1-2) bổ sung với mạch gốc vùng mã hóa.

[III] là vùng kết thúc của gene, chứa trình tự nucleotide đặc biệt để nhận biết kết thúc phiên mã.

Dựa trên trình tự nucleotide đọan mã hóa (mạch gốc hay mạch bổ sung) thì có thể xác định được tình tự nucleotide đoạn  mã hóa của mRNA.

Trên mạch 1 của gene D có G/C=2/3.

Trên mạch 2 của gene D có số nucleotide T= 250.

Trên mạch 2 của gene D có T=2A.

Tổng số C nucleotide trên cả 2 mạch là 1000.

7

6

8

5

27

18

9

36

1

2

3

4

0,8

0,25

0,5

0,2

Nghiên cứu cấu trúc DNA

Xác định gen di truyền

Tạo ra các mẫu thử nghiệm

nghiên cứu protein

NaCl

Etanol

Detergent (chất tẩy rửa)

Enzyme

Tách màng tế bào

Làm đông tụ protein

Phá vỡ liên kết giữa DNA và protein

Tạo môi trường kiềm

Phân hủy DNA

Kết tủa DNA

Giữ nguyên trạng thái của DNA

Hòa tan protein

Cắt đứt DNA

Tiêu diệt vi khuẩn

Phân hủy protein

Tạo môi trường axit

NaCl

Detergent

Etanol

Glucose

Để làm lạnh DNA

Để giữ nguyên cấu trúc của tế bào

Để ngăn chặn hoạt động enzyme

Để tăng tốc độ phản ứng

A. Phân tách các thành phần tế bào

B. Làm đông DNA

C. Hòa tan protein

D. Tạo điều kiện phản ứng hóa học

Nhiệt độ phòng

Nhiệt độ cao

Nhiệt độ thấp

Môi trường axit

Phân hủy tế bào

Duy trì pH ổn định

Kết tủa DNA

Hòa tan lipid

Màu xanh

Màu trắng

Màu vàng

Màu nâu

Thêm etanol

Phá vỡ tế bào

Ly tâm

Thêm enzyme

Dùng enzyme phân hủy

Ly tâm

Kết tủa bằng NaCl

Kết tủa bằng etanol

Phân hủy DNA

Tách các thành phần tế bào khác nhau

Tạo kết tủa DNA

Hòa tan DNA

NaCl

Glucose

Etanol

Tris buffer

Phân tích gen

Xác định quan hệ huyết thống

Chẩn đoán bệnh di truyền

Sinh trắc vân tay

Để phá vỡ màng lipid

Để kết tủa DNA

Để phân hủy protein

Để hòa tan DNA

Dùng nhiệt độ cao

Dùng nhiệt độ thấp

Dùng khí nén

Để tự nhiên ở nhiệt độ phòng

Phá vỡ tế bào bằng detergent

Sử dụng enzyme để phân hủy protein

Kết tủa DNA bằng etanol lạnh           

Làm khô DNA bằng cách để ở nhiệt độ cao

NaCl để phá vỡ màng tế bào

Detergent để hòa tan lipid

Etanol để kết tủa DNA          

Glucose để ổn định DNA

Tách các thành phần tế bào khác nhau          

Hòa tan DNA

Giữ DNA ở trạng thái ổn định           

Làm kết tủa DNA

Nghiên cứu gen di truyền                  

Phân tích mẫu máu

Chẩn đoán bệnh di truyền      

Xác định quan hệ huyết thống

Quá trình tạo ra gene mới trong tế bào

Quá trình kiểm soát khi nào và bao nhiêu gene trong tế bào được biểu hiện

Quá trình phá huỷ gene không cần thiết

Quá trình sao chép DNA trong tế bào

Đảm bảo quá trình phân bào diễn ra liên tục

Giúp tế bào phản ứng nhanh chóng và chính xác với các thay đổi của môi trường

Ngăn chặn sự phân chia tế bào

Tăng cường quá trình trao đổi chất trong tế bào

Tín hiệu môi trường

Hormone

Các yếu tố phiên mã

Thời tiết

Khi có lactose trong môi trường

Khi không có lactose trong môi trường

Khi có glucose trong môi trường

Khi không có glucose trong môi trường

Operon Lac bị ức chế

Operon Lac hoạt động và phiên mã các gene cấu trúc

Operon Lac không bị ảnh hưởng

Operon Lac bị phá huỷ

Ngăn chặn các bệnh di truyền

Đảm bảo quá trình phát triển bình thường và chức năng của cá thể

Tăng cường sự sinh trưởng của cá thể

Giảm thiểu các tác động của môi trường

Chẩn đoán và điều trị bệnh di truyền

Tạo giống cây trồng mới

Sản xuất thức ăn chăn nuôi

Tạo ra năng lượng sinh học

Tăng năng suất, cải thiện chất lượng sản phẩm nông nghiệp

Sản xuất thuốc và protein tái tổ hợp

Xử lý chất thải môi trường

Nghiên cứu chức năng gene

Tăng kích thước cá

Biến đổi gene của cá

Tạo biểu hiện kiểu hình là con đực

Ngăn chặn sự phát triển của cá

Quá trình tổng hợp mRNA từ DNA

Quá trình sao chép DNA

Quá trình phân chia tế bào

Quá trình phân huỷ protein

Enzyme phân huỷ

Yếu tố phiên mã và vùng promoter

Yếu tố nhiệt độ

Yếu tố di truyền

Độ ổn định phiên mã

Sự ổn định của mRNA

Tốc độ dịch mã

Môi trường

Sử dụng hormone auxin và cytokinin để điều khiển sự phân hoá của mô sẹo

Tạo giống vật nuôi mới

Sản xuất thức ăn chăn nuôi

Xử lý chất thải môi trường

Nghiên cứu các cơ chế gây bệnh ở người

Tạo giống cây trồng mới

Tăng cường khả năng sinh sản

Giảm thiểu tác động của môi trường

Sự phát triển không bình thường của các mô và cơ quan         

Bệnh tật do gene, chẳng hạn như ung thư

 Sự mất cân bằng trong quá trình sinh trưởng và phát triển

 Cơ thể không phản ứng

Khi có lactose trong môi trường

Khi không có lactose trong môi trường

Khi có glucose trong môi trường

Khi không có glucose trong môi trường

Phát triển liệu pháp gene và điều trị các bệnh di truyền

Tăng năng suất cây trồng

Tạo ra các sản phẩm protein tái tổ hợp

Tăng cường khả năng chịu hạn của cây trồng

Đảm bảo mRNA được chỉnh sửa đúng cách trước khi dịch mã

Ngăn chặn sự phá huỷ của DNA

Tăng cường sự phân chia tế bào

Giảm thiểu sự sao chép của gene

A. Điều hoà biểu hiện gene giúp tạo ra gene mới.

B. Điều hoà biểu hiện gene kiểm soát quá trình phiên mã.

C. Điều hoà biểu hiện gene đảm bảo tế bào phát triển bình thường.

D. Điều hoà biểu hiện gene chỉ xảy ra ở tế bào động vật.

Operon Lac bị ức chế khi có lactose.

Lactose gắn vào protein ức chế làm operon Lac hoạt động.

Khi lactose hết, operon Lac tiếp tục phiên mã.

Operon Lac phiên mã các gene cấu trúc khi có lactose.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng có thể phân hoá thành bất kỳ loại tế bào nào.

HiPSC không liên quan đến nghiên cứu bệnh di truyền.

HiPSC được sử dụng để phát triển mô hình bệnh tật.

HiPSC chỉ được sử dụng cho nghiên cứu động vật.

Hormone nhân tạo được sử dụng để điều khiển gene.

Điều hoà biểu hiện gene không có tác dụng trong nông nghiệp.

Điều hoà biểu hiện gene giúp cải thiện chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

Sử dụng hormone 17-α methyltestosterone để xử lý cá rô phi.

A. Điều hòa hoạt động của gene chính là điều hòa lượng sản phẩm của gene được tạo ra.

B. Đối với operon Lac ở E.coli thì tín hiệu giúp gene cấu trúc hoạt động là đường lactose.

C. Gen điều hòa lacI là vị trí trực tiếp xúc với enzyme RNA polymerase để xúc tác quá trình phiên mã của các gene cấu trúc.

D. Số lần phiên mã của gene lacI bằng số lần phiên mã của ba gene cấu trúc trong bất kì môi trường nào.

Chủng 1 có operon lac hoạt động 1 cách bình thường.

Chủng 2 có thể đã bị đột biến trong các gen Z, Y, A khiến chúng tăng phiên mã.

Có thể vùng promoter của gen điều hoà ở chủng 3 đã bị mất hoạt tính.

Có 1 chủng lãng phí vật chất và năng lượng bởi phiên mã không kiểm soát.

A. Chủng 2 bị đột biến ở vùng P hoặc vùng O.

B. Chủng 3 có thể bị đột biến làm vùng P mất chức năng.

C. Chủng 4 có thể bị đột biến mất vùng O.

D. Chủng 4 có thể bị đột biến làm mất chức năng ở gene điều hòa lacI.

Hình ảnh trên mô tả sự điều hòa hoạt động của operon Lac khi môi trường không có lactose.

Khi môi trường không có lactose, protein ức chế liên kết với vùng khởi động ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gene cấu trúc không hoạt động.

Vùng vận hành là trình tự nucleotide đặc biệt , tại đó enzyme RNA polymerase bám vào và khởi đầu phiên mã.

Gen điều hòa R nằm trong operon Lac khi hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế.