Phân loại Sinh học phân tử - TS Nguyễn Trung Thành

SEMINAR NGUYÊN TẮC PHÂN LOẠI SINH VẬT LỚP K53A SINH HỌC PHÂN LOẠI SINH HỌC PHÂN TỬ Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Trung Thành Sinh viên thực hiện: Đào Trọng Khoa Hoàng Thị Xoan Phan Hồng Anh Trần Văn Hiếu NỘI DUNG CHÍNH I. Tông quan vê phân loai Sinh học phân tử ̉ ̀ ̣ II. Cac phương phap cơ ban cua phân loai Sinh ́ ́ ̉ ̉ ̣ học phân tử III. Ứng dụng cua phương phap phân loai Sinh ̉ ́ ̣ học phân tử IV. Giá trị phân loai hoc cua cac đăc điêm Sinh ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̉ học phân tử I. TÔNG QUAN VÊ PHÂN LOAI SINH HỌC PHÂN TỬ ̉ ̀ ̣ 1.1. ĐINH NGHIA SINH HOC PHÂN TỬ ̣ ̃ ̣  Sinh hoc phân tử là môn khoa hoc nghiên cưu giơi sinh vât ơ mức ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̉ độ phân tử.  Sinh hoc phân tử chủ yếu nghiên cưu tương tac giưa cac hê thông ̣ ́ ́ ̃ ́ ̣ ́ câu truc khac nhau trong tê bao, gôm quan hê qua lai giưa qua trinh ́ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ̣ ̃ ́ ̀ tông hơp DNA, RNA, Protein và cách thức điêu hoa cac môi tương ̉ ̣ ̀ ̀ ́ ́ tac nay. ́ ̀ 1.2. PHÂN LOAI SINH HOC PHÂN TỬ ̣ ̣  La phương phap phân loai sinh vât băng ̀ ́ ̣ ̣ ̀ đăc điêm gen ơ mưc đô phân tử. Tưc la ̣ ̉ ̉ ́ ̣ ́ ̀ phân loai băng cac dân liêu so sanh hoa ̣ ̀ ́ ̃ ̣ ́ ́ sinh cac phân tử lớn như DNA, RNA, ́ protein.  Hiên nay phân loai sinh hoc phân tử đã ̣ ̣ ̣ và đang trở thành khoa hoc mui nhon trong ̣ ̃ ̣ phân loai hoc, bổ sung cho phân loại học ̣ ̣ truyền thống nhưng phương phap nghiên ̃ ́ cưu mơi và một loại đăc điêm phân loai ́ ́ ̣ ̉ ̣ hoan toan khac vơi nhưng đăc điêm phân ̀ ̀ ́ ́ ̃ ̣ ̉ loai đã dung trươc đây. ̣ ̃ ̀ ́ II. CAC PHƯƠNG PHAP CƠ BAN CUA PHÂN LOAI ́ ́ ̉ ̉ ̣ SINH HOC PHÂN TỬ ̣ 2.1. So sanh Protein ́ 2.2. Ky thuât điên di. ̃ ̣ ̣ 2.3. Phân tich và so sanh DNA. ́ ́ 2.4. Phân tich trinh tư DNA. ́ ̀ ̣ 2.5. Phân tich trinh tư rRNA. ́ ̀ ̣ 2.6. Ky thuât PCR (Polymerase Chain Reaction). ̃ ̣ 2.1. SO SANH PROTEIN ́  Sô liêu so sanh Protein la môt đăc điêm phân loai quan trong, đang ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ ̣ ́ tin cây đê xac đinh quan hê giưa cac taxon sinh vât, kê ca sinh vât ̣ ̉ ́ ̣ ̣ ̃ ́ ̣ ̉ ̉ ̣ nhân sơ và sinh vât nhân chuân. ̣ ̉  Co nhiêu phương phap so sanh Protein. ́ ̀ ́ ́  Nguyên lý: Protein của một loài sinh vật có phản ứng kháng thể đối với protein của một loài có quan hệ gần mạnh hơn đối với protein của loài có quan hệ xa hơn.  Phương pháp này được áp dụng để kiểm tra một số kết quả phân loại theo đặc điểm hình thái và các đặc điểm phân loại khác.  Kỹ thuật nghiên cứu định lượng phản ứng kháng thể.  VD: phương pháp cố định vi bổ thể lượng (microcomplement faxation) do Champion đề xướng.  Hiện nay, phương pháp xác định và so sánh trình tự acid amin của các protein có cùng chức năng là phương pháp trực tiếp và được sử dụng rộng rãi nhất.  Số liệu so sánh trình tự cytochrome, các protein vận chuyển điện tử (electron transport protein), trình tự các histone, các protein sốc nhiệt, protein phiên mã, dịch mã được dùng rất phổ biến trong phân loại học.  Một số phương pháp so sánh gián tiếp:  Phương pháp điện di  Kỹ thuật miễn dịch học so sánh kháng thể  Kỹ thuật điện di enzyme đa locut 2.2. KỸ THUẬT ĐIỆN DI  Trước đây, trong kỹ thuật nghiên cứu hóa sinh, kỹ thuật sắc ký (chromatographic mathods) được sử dụng rộng rãi.  Tuy nhiên hiên nay trong nghiên cưu sinh hoc phân tử, phương ̣ ́ ̣ phap sắc ký đươc thay thê băng phương phap điên di ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ (electrophoresis). 2.2.1. KY THUÂT ĐIÊN DI ̃ ̣ ̣  Cac bươc chinh của kỹ thuật điện di: ́ ́ ́ • Đăt gel điên di đã nạp vật mẫu nghiên cưu ̣ ̣ ́ vao dung dich đêm cua môi trương điên di co ̀ ̣ ̣ ̉ ̀ ̣ ́ đô pH thich hơp. ̣ ́ ̣ • Cho dong điên môt chiêu chay qua môi ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ trương điên di. ̀ ̣ • Trong điêu kiên nhiêt đô thich hơp, thơi ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ̀ gian thich hơp cac cấu tử điện di (cac phần ́ ̣ ́ ́ tử tích điện) se di chuyển trên giá thể điện di ̃ hay ban gel điên di vơi tôc đô khac nhau, tao ̉ ̣ ́ ́ ̣ ́ ̣ thanh phô băng điên di. ̀ ̉ ̣ • Sau khi ban gel đươc nhuôm mau băng ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ thuôc nhuôm thich hơp, ta co thê quan sat ́ ̣ ́ ̣ ́ ̉ ́ phô băng điên di dươi kinh hiên vi quang ̉ ̣ ́ ́ ̉ hoc, hoăc chup anh vơi đô phong đai cân ̣ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ́ ̣ ̀ thiêt. ́ • Kêt qua phân tich cuôi cung đươc thê hiên ́ ̉ ́ ́ ̀ ̣ ̉ ̣ băng biêu đô hinh cây (dendrogram cây ̀ ̉ ̀ ̀ nguôn gôc chung loai). ̀ ́ ̉ ̣ VIDEO 2.2.2. ĐIÊN DI GEL TRƯƠNG ĐIÊN ̣ ̀ ̣ XUNG Là dạng cải tiến của kỹ thuật điện di. • Han chê cơ ban của kỹ thuật điên ̣ ́ ̉ ̣ di la không co khả năng phân tach ̀ ́ ́ vât mâu co kich thươc phân tử lớn. ̣ ̃ ́ ́ ́ • Han chê nay đã được khăc phuc ̣ ́ ̀ ́ ̣ băng kỹ thuật gel trương điên xung ̀ ̀ ̣ (PFGE = pulssed field gel electrophoresis) la môt dang cai tiên ̀ ̣ ̣ ̉ ́ cua kỹ thuật điên di. ̉ ̣ • Thu phap chinh của kỹ thuật PFGE ̉ ́ ́ la: đôi chiêu dong điên chay qua gel ̀ ̉ ̀ ̀ ̣ ̣ điên di, gây xung điên theo chu kỳ. ̣ ̣ • Ưu điêm: kỹ thuật PFGE co khả năng phân tach theo kich ̉ ́ ́ ́ thươc nhưng đoan DNA kich thươc tơi vai megabase. ́ ̃ ̣ ́ ́ ́ ̀ • Vơi ưu điêm vươt trôi trên, hiên nay kỹ thuật PFGE đươc sử ́ ̉ ̣ ̣ ̣ ̣ dụng rông rai trong cac phong thí nghiệm hóa sinh và công ̣ ̃ ́ ̀ nghê sinh hoc. ̣ ̣ 2.3. PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH DNA Gồm có các phương pháp chính sau:  So sánh thành phần base hữu cơ của nucleic acid.  Lai DNA/DNA.  Lai DNA/RNA.  Phân tích các đoạn DNA cắt giới hạn (REA)  Kỹ thuật thấm tách Southern. 2.3.1. SO SÁNH THÀNH PHẦN BASE HỮU CƠ CỦA NUCLEIC ACID • Đây là phương pháp so sánh DNA được sử dụng đầu tiên và có thể cũng là phương pháp đơn giản nhất. • Phương pháp này dựa trên tỷ lệ (G+C)/(A+T) hoặc thành phần G+C trong DNA: G+C Mol% G+C = x100 G +C + A+T • Số liệu so sánh tỷ lệ G+C là đặc điểm phân loại đáng tin cậy để kiểm tra kết quả phân loại bằng những loại đặc điểm khác. Tỷ lệ G+C cũng là đặc điểm phân loại tin cậy để xác định các chi, thường là các chi sinh vật nhân sơ.

Tải về miễn phí