CHƯƠNG VII: DI TRUYỀN HỌC

CHƯƠNG VII: DI TRUYỀN HỌC

I. Chu trình TB:
1. Khái niệm:
Nhiều TB của cơ thể đa bào phải trãi qua một trình tự gồm các giai đoạn nhất định và cuối cùng là phân chia tạo ra TB mới. Quá trình đó được gọi là chu trình TB.
2. Các giai đoạn của chu trình TB:
Một chu trình TB nhân chuẩn gồm 4 phase:
- G1: là phase dài nhất, trong đó TB chuẩn bị cho tái bản ADN.
- S: là phase duy nhất trong chu trình TB có sự tái bản ADN.
- G2: là một phase ngắn trước khi nguyên phân.
- M: ( Mitosis) là phase nguyên phân, gồm sự phân chia NST và phân chia TB.


II. Điều hoà chu trình TB:
- Thời gian và tỉ lệ của sự phân bào trong những phần khác nhau ở SV đa bàocó sự khác biệt, đó là kết quả của quá trình điều hoà chu trình TB ở mức phân tử.
VD: TB TK không có phân chia ở người trưởng thành.
TB gan chỉ phân chia khi cần thiết.
TB da phân chia thường xuyên.
- Hệ thống điều hoà chu trình TB gồm các checkpoint. Mộ checkpointtrong chu trình TB là nơi mà tín hiệu cho phép phân bào hay dừng tiến trình phân bào , có thể điều hoà chu trình TB.
- Có 3 checkpoint quan trọng là G1,G2, M phase
VD: cơ chế điều hoà checkpoint G2 của Cdk( Cyslin- dependent –kinase) một kinase phụ thuộc vào cylin
- Cdk tồn tại trong TB ở trạng thái bất hoạt
- Khi Cyslin tích luỹ trong TB ở phase G2 , nó sẽ kết hợp và hoạt hoá Cdk tạo cylin – Cdk (MPF) Cyclin được phát hiện đầu tiên là MPF, nó photphoryl hoá màng nhân , kích thích các kinase khác photphoryl hoá các protein khác của màng nhân… từ đó giúp TB vượt qua checkpoint G2 và tiến vào phase phân bào( M phase)
- Cuối phase M, enzim phân giải cyclin, như vậy làm bất hoạt Cdk. Cdk tồn tại trong TB cho tới khi kết hợp với Cyclin mới. Những enzim này cũng liên quan tới việc giúp cho chu trình TB vượt qua điểm checkpoint M. Có ít nhất 3 protein Cdk và nhiều Cyclin liên quan tới việc giúp cho TB vượt qua điểm checkpoint G1.
- Như vậy, việc hoạt động tăng giảm của các phức hợp Cyclin và Cdk có thể kiểm soát tất cả các giai đoạn của chu trình TB.

III. Phương thức lai TB:
- Được dùng để xác định vị trí của 1 gen trên 1 NST nhất định.
- Các TB lai trong quá trình nguyên phân sẽ mất dần một số NST của TB cha mẹ nên phân hoá thành các dòng TB lai ( khác nhau về số NST trong TB của mỗi dòng)
- Căn cứ vào sự biểu hiện của 1 gen và đối chiếu với sự hiện diện của 1 NST nào đó trong dòng TB lai có thể biết gen thuộc NST nào.
VD: M.C. Weiss và H. Green đã dùng kĩ thuật này để xác định gen mả hoá cho Thymindine kinase (TK) nằm trên NST 17.
+ Lai Tb chuột TK- với TB người TK+ trong môi trường bổ sung virut Sendai bị giảm hoạt tính .
+ Các dòng TB mới có TK- không mọc được trên môi trường aminoprotein do không có khả năng chuyển hoá Thimindine thành acid Thymydine do thiếu TK cần cho tổng hợp DNA. +Chỉ có dòng TB lai có NST 17 của người mới sống được. Như vậy , gen mã hoá TK nằm trên NST 17.
+ Nếu nuôi TB lai trong môi trường có Bromo-deoxy-uridine- riboside ( BUDR), TB có TK sẽ chết do TK chuyển hoá BUDR gắn vào DNA làm chết TB. Trong khi đó, dòng TB không có NST 17 (TK-) có thể mọc được.
IV. Gen và mã hoá di truyền:
1. Gen:
 Định nghĩa: Gen là đơn vị chức năng cơ sở của bộ máy di truyền, chiếm một locus nhất định trên NST. -Gen là những đoạn vật chất di truyền mã hoá cho 1 đại phân tử sinh họcnhư mARN hoặc polypeptit
2. Mã di truyền:
- AND có 4 loại nu, tổ hợp 3 nu kế tiếp nhau lập thành 1 bộ ba mã hoá cho 1 axit amin ( aa).
+ Nếu 1 nu mã hoá cho 1 aa thì 4 loại nu chỉ mã hoá được 4 loại nu thiếu.
+ Nếu 2 nu mã hoá cho 1 aa thì 4 loại nu mã hoá cho 42= 16 loại aa thiếu.
+ Nếu 3 nu mã hoá cho 1 aa thì 4 loại nu mã hoá cho 43= 64 bộ ba mã hoá( 20 loại aa)
- Bằng thực nghiệm, người thấy trong 64 bộ ba mã hoá chỉ có 61 bộ ba được sử dụng để mã hoá cho các loại aa. Vậy, nhiều bộ ba cùng mã hoá cho 1 aa mã di truyền có tính “ suy thoái” ( do có 64 bộ ba nhưng chỉ có 20 loại aa)
VD: Alanin: XGA, XGT, XGG, XGX
 Đặc điểm của mã di truyền :
- Mã di truyền là mã bộ ba, không gối lên nhau và được đọc một cách liên tục, không ngắt quãng.
- Mã di truyền có tính thoái hoá, nghĩa là nhiều codon cùng xác định 1 aa, trừ 2 ngoại lệ: AUG  methionin, UGG  trp( tryptophan)
- Mã di truyền có tính phổ biến, là chung cho toàn bộ sinh giới.

V. Di truyền người:
1. Các phương pháp nghiên cứu di truyền ở người:
a) Phương pháp phân tích phả hệ:
- Nghiên cứu sự di truyền các tính trạng ở người theo dòng họ, qua nhiều thế hệ.
- Cho phép xác định tính trạng đơn gen hay đa gen, trội hay lặn, liên kết với giới tính hay không.
b) Phương pháp nghiên cứu trẻ đồng sinh:
Nghiên cứu các cặp sinh đôi cùng trứng hay khác trứng.--> phát hiện riêng rẽ ảnh hưởng của từng yếu tố di truyền và của môi trường hoặc phát hiện ảnh hưởng tổng hợp của cả 2.
c) Phương pháp nghiên cứu di truyền quần thể:
Dựa vào phương trình Hacdi- Venbec.--> đánh giá tần số KH để tính tần số KG trong quần thể liên quan tớicác bệnh di truyền.
Ngoài ra người ta còn dùng phương pháp sinh hoá, nuôi cấy mô, nhuộm màu NST.
2. Phân tích bộ gen người:
- Xây dựng bản đồ di truyền ở người.
- Phương pháp lai TB soma có thể xác định vị trí của 1 gen trên 1 NST nhất định .
- Giải trình tự bộ gen người.
+ Sử dụng CNTT trong việc lưu trữ và xử lí dữ liệu về trình tự của các nu, protein cũng như sự biểu hiện của chúng ở các mô khác nhau.
+ Xây dựng mô hình tương tác giữa các gen, gắn gen vào chuỗi phản ứng sinh hoá.
+ Sử dụng hệ thống mô hình động vật như chuột, ruồi giấm, nấm men….
3. Di truyền y học:
Phân tích NST:
+ Các TB thường được sử dụng để phân tích NST là: bạch cầu, TB cơ nguyên sinh, TB màng ối…
+ Các TB phải đang ở giai đoạn nguyên phân, được nhuộm màu Giemsa để xác định hình dạng và cấu trúc NST.
+ Tiêu bản được quan sát dưới kính hiển vi huỳnh quang để xác định các biến đổi của NST.

-