Luận thuyết trung tâm của Sinh học Phân tử

Luận thuyết trung tâm của Sinh học Phân tử (The Central Dogma of Molecular Biology ) Định nghĩa: “Là luận thuyết mô tả dòng thông tin di truyền trong tếbào từ DNA qua RNA rồi đến protein” Luận thuyết trung tâm của Sinh học Phân tử Lần đầu tiên được đề xuất bởi Francis Crick năm 1958 KHÁM PHÁ RA CHUỖI XOẮN KÉP Năm 1953: James Watson và Francis Crick đã suy luận ra cấu trúc của phân tử DNA – một chuỗi xoắn kép – mà không cần thực hiện một thí nghiệm nào. Watson và Crick đã gửi tới tạp chí Nature một bài báo vẻn vẹn trong một trang giấy với lời mở đầu: “Chúng tôi xin đưa ra một mô hình cấu trúc của deoxyribose nucleic acid (DNA)”, và kết thúc bài báo bằng câu nói: “Nếu chúng tôi không nhầm thì cách cặp đôi đặc biệt này sẽ cho chúng ta thấy cơ chế nhân bản của vật chất di truyền”. Công trình của họ đã được nhận giải thưởng Nobel vào năm 1962. Francis Crick Francis Crick và Jame Watson Các tạp chí quốc tế hàng đầu trong sinh học Theo F. Crick: dòng thông tin sinh học trong tế bào được chuyển tải theo 3 quá trình: Sao chép (Replication): Phiên mã (Transcription): Dịch mã (Translation): Luận thuyết trung tâm của Sinh học Phân tử theo F. Crick Cho đến nay, đã trải qua hơn bốn thập kỷ phát triển của sinh học phân tử, nhiều khám phá mới ra đời thì luận thuyết trung tâm đã có nhiều sửa đổi. Tổng hợp RNA từ khuôn DNA: Một số virus sử enzyme phiên mã ngược (reverse enzyme) để tổng hợp nên các phân tử cDNA (complementary DNA) từ khuôn RNA. Bệnh bò điên: Truyền thông tin từ protein → protein Tổng hợp RNA từ khuôn RNA ở một số virus Luận thuyết trung tâm của sinh học phân tử ngày nay Chứng minh DNA là Vật chất di truyền (1) Chứng minh gián tiếp 1. DNA có mặt trong tất cả các tế bào sống, từ những dạng sống đơn giản đến thực vật, động vật bậc cao.2. DNA là thành phần chủ yếu của nhiễm sắc thể trong nhân tế bào.3. Hàm lượng DNA trong tất cả các tế bào soma của một loại sinh vật bất kỳ giống nhau, không phụ thuộc vào trạng thái hay chức năng của tế bào. Ngược lại RNA và protein lại thay đổi tuỳ theo trạng thái sinh lý của tế bào.4. Khi gây đột biến bằng tia tử ngoại, hiệu quả gây đột biến cao nhất ở bước sóng 260nm, là bước sóng DNA hấp thụ mạnh nhất.5. Số lượng DNA trong các tế bào sinh dục như trứng, tinh trùng, noãn,…bằng một nửa số lượng DNA trong các tế bào soma của cùng một cơ thể. (2) Thí nghiệm của Frederick Grifith và Oswald Avery Vi khuẩn Streptococcus pneumoniae Dạng S (smooth): Có vỏ capsule, gây bệnh viêm phổi cho động vật có vú Dạng R (rough): không có vỏ capsule, Không gây bệnh gây bệnh viêm phổi cho động vật có vú (2) Thí nghiệm của Frederick Grifith và Oswald Avery Biosafety principles Case-by-case Science based Arms length from decision making Iterative Anticipatory Evolves with product development Need-to-know vs. Nice-to-know Experience builds confidence (2) Thí nghiệm của Frederick Grifith và Oswald Avery Sơ đồ thí nghiệm (2) Thí nghiệm của Oswald Avery (2) Thí nghiệm của Oswald Avery (3) Thí nghiệm của Alfred Hershey và Martha Chase Hai nhà sinh học người Mỹ Alfred Hershey (1909-1997) Martha Chase (1930-2003) Tiến hành thí nghiệm: Năm 1952 Nhận giải thưởng Nobel: Năm 1969 (3) Thí nghiệm của Alfred Hershey và Martha Chase Hình 7. Cấu tạo của phage T2 Cấu tạo của Bacteriophage T2 Mục đích: Xác định chất nào được đưa vào tế bào vật chủ: DNA hay Protein? Các bước thí nghiệm: Nuôi E.coli trong môi trường có chứa đồng vị phóng xạ S35 và P32. Cho virus Phage T2 xâm nhiễm vào E.coli mang đvpx. Tách virus T2 thế hệ mới, virus này đã mang đồng vị phóng xạ. Cho virus này xâm nhiễm E.coli không mang đồng vị phóng xạ. Ly tâm để tách tế bào vi khuẩn với phần còn lại của phage không được đưa vào trong tế bào vi khuẩn (vẫn bám ở tế bào vi khuẩn). Phân tích thành phần của hai phần này. (3) Thí nghiệm của Alfred Hershey và Martha Chase Hình 7. Cấu tạo của phage T2 Một số nguồn thông tin liên quan (1) Một số nguồn thông tin liên quan (2)