học Y: 11 chuyển hóa acid nucleic

11 chuyển hóa acid nucleic

PCR (Polymerase Chain Reaction) và ứng dụng trong Y học

Sinh học phân tử xuất hiện như thế nào?

• Kính hiển vi được làm ra năm 1665

• Robert Hooke (1635-1703) khám phá ra các cơ quan được cấu thành từ các tế bào.

• Matthias Schleiden (1804-1881) and Theodor Schwann (1810-1882) mở rộng nghiên cứu tế bào vào những năm 1830

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1800 - 1870:

• 1865 Gregor Mendel Khám phá ra quy luật cơ bản của di truyền ở đậu – Một cá thể có 2 đặc tính di truyền là trội và lặn

• 1869 Johann Friedrich Miescher phát hiện ra DNA và đặt tên nó là nuclein.

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1880 - 1900:

• 1881 Edward Zacharias chỉ ra rằng các chromosom được cấu thành bởi nuclein.

• 1899 Richard Altmann đặt tên lại cho nuclein là acid nucleic.

• By 1900, Xác định cấu trúc hóa học của 20 loại acid amin

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1900-1911:

• 1902 - Emil Hermann Fischer đoạt giải thưởng Nobel: các acid amin được nối với nhau để hình thành protein

• 1911 – Thomas Hunt Morgan khám phá ra gen trong nhiễm sắc thể là các đơn vị di truyền

• 1911 Pheobus Aaron Theodore tìm ra RNA

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1940 - 1950:

• 1941 – George Beadle and Edward Tatum xác định rằng các gen là nguồn tổng hợp ra các protein

• 1950 – Edwin Chargaff tìm thấy Cytosin liên kết bổ sung Guanin và Adenin với Thymin

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1950 - 1960:

• 1950s – Mahlon Bush Hoagland lần đầu tiên chiết tách được tRNA

• 1952-1953 James D. Watson and Francis H. C. Crick suy luận mô hình cấu trúc xoắn kép của DNA

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1970:

• 1970 Howard Temin and David Baltimore cùng độc lập tìm ra enzym cắt giới hạn

– DNA có thể bị cắt nhỏ ở những vị trí đặc hiệu gọi là ennzym giới hạn

– Các mẫu DNA bị cắt nhỏ có thể gắn vào các vector của vi khuẩn và đưa vào vật chủ vi khuẩn (Công nghệ tạo dòng gen hoặc DNA tái tổ hợp)

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1970- 1977:

• 1977 Phillip Sharp and Richard Roberts phát hiện ra tiền mRNA được xử lý bằng cách loại bỏ intron và nối các exon lại với nhau.

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1986 - 1995

• 1986 Leroy Hood: Phát triển máy giải trình tự nucleotid (gen) tự động

• 1986 Sáng kiến bộ gen người được thông báo

• 1990 Dự án về bộ gen người 15 năm chính thức khởi động

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1995-1996:

• 1995 John Craig Venter: Lần đầu tiên một bộ gen vi khuẩn đã được giải trình tự

• 1995 Máy giải trình tự gen tự động

• 1996 Lần đầu tiên bộ gen nấm men được giải trình tự

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 1997 - 1999:

• 1997 E. Coli sequenced

• 1998 PerkinsElmer, Inc.. Developed 96-capillary sequencer

• 1999 First human chromosome (number 22) sequenced

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 2000-2001:

• 2000 Hoàn thành giải trình tự bộ gen của ruồi dấm

• 2001 Trình tự bộ gen người: Bản thảo đầu tiên được công bố

Những sự kiện chính trong lịch sử sinh học phân tử 2003- đến nay:

• April 2003 Dự án giải trình tự bộ gen người đã hoàn thành. Bộ gen chuột (mouse) lúc này đang giải mã.

• April 2004: bộ gen chuột (Rat) đã được giải mã.

* Mọi sự sống phụ thuộc vào 3 phân tử then chốt:

• Các DNA

– Lưu giữ thông tin về các tế bào làm việc như thế nào

• Các RNA

– Có vai trò vận chuyển các mẩu thông tin đến các phần khác nhau của tế bào

– Làm khuôn mẫu để tổng hợp protein

• Các Protein

– Hình thành các enzym để chuyển tin đến các tế bào khác và điều hòa hoạt tính gen

– Tạo nên các bộ phận cho cơ thể(ví dụ, da, tóc,…)

* DNA, RNA, Protein và dòng thông tin:

Dòng thông tin di truyền:

CHUYỂN HÓA NUCLEID

1. CHUYỂN HÓA NUCLEOTID

1.1. Thoái hóa

Acid nucleic trong thức ăn không bị phá hủy bởi môi trường acid ở dạ dày và chỉ bị thoái hóa chủ yếu ở tá tràng bởi các nuclease của tụy và các phosphodiesterase của ruột non.

Các sản phẩm này không qua được màng tế bào mà tiếp tục bị thủy phân tạo thành các nucleosid với sự xúc tác của các enzyme nucleotidase đặc hiệu nhóm và các phosphatase.

Các nucleosid có thể được hấp thu tự do qua thành ruột hoặc tiếp tục thoái hóa để tạo các base tự do, ribose hoặc ribose-1-phosphat nhờ các enzym nucleosidase và nucleoside phosphorylase:

* Nucleosid + H2O === nucleosidase ===> base + ribose

* Nucleosid + H2O === nucleoside phosphorylase ===> base + ribose-1- P

Cấu trúc các bazơ:

• Nhân purin

– Adenin (A)

– Guanin (G)