Download CENTRAL DOGMA: Replication Transcription Translation

CENTRAL DOGMA:
Replication Transcription Translation
Ms.Tanyaratana Dumkua
1
Biology Department Mahidolwittayanusorn School
DNA
RNA
PROTEIN
REPLICATION
TRANSCRIPTION
REVERSE TRANSCRIPTION
TRANSLATION
2
Question
How do any cells duplicate their genetic material?
Why does every cell in our body get the same genetic?
3
4
5
Hypothesis
6
Experiment
Result & Analysis
7
one new strand combine
with one old strand
All nucleotide in new strand is a new
8
Bubble & Replication fork
9
10
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Helicase
SSB
Gyrase / Topoisomerase
Primase & RNA primer
DNA pol I
DNA pol III
DNA ligase
11
12
All new strands are start at 5
-Leading strand
-Lagging strand
/
13
กำจัด RNA Primer
14
Conjugation
http://www.quia.com/files/quia/users/lmcgee/genetics/APchapter18bacteria/conjugation_F-F-.gif
16
Clip เรื่อง DNA Replication Process [3D Animation]
(5 นาที)
https://www.youtube.com/watch?v=27TxKoFU2Nw
Clip เรื่อง DNA Replication (7 นาที chromosome
packing -> expression)
https://www.youtube.com/watch?v=yqESR7E4b_8
19
การแสดงออกของยีน เป็นการที่ยีนใด ๆ มีการทาหน้าที่ ไปจนถึงกระบวนการสร้าง
polypeptide
กระบวนการสร้าง polypeptide มี 2 กระบวนการหลักคือ
- TRANSCRIPTION (การลอกรหัส)
- TRANSLATION (การแปลรหัส, การถอดรหัส)
กระบวนการ transcription จัดเป็น gene expression เนื่องจากยีนมีการทา
หน้าที่
20
มีความแตกต่างอะไรบ้าง?
โครงสร้างนี้สาคัญอย่างไร?
Gene เดียวกันใน
eukaryote กับ
prokaryote ตัวไหน
ทางานหนักกว่า?
21
<10% ของ DNA เป็น Gene
22
การลอกรหัสจาก DNA เพื่อสังเคราะห์สาย RNA
RNA ที่ถูกสังเคราะห์หลัก ๆ คือ r RNA mRNA และ t RNA
RNA อื่น ๆ เช่น sn RNA (spliceosome) RNAi (interfering
RNA) 16S RNA (30S ribosome) ฯลฯ
การสังเคราะห์ RNA จาเป็นต้องมี
1. DNA template
2. RNA polymerase
3. Nucleotides
23
บริเวณที่จะ transcribe บน DNA template
ประกอบด้วย 3 ส่วน (region) หลักคือ
1. Promoter
2. (RNA) Coding region
3. Terminator
24
Transcription unit
Enhancer & Silencer
http://www.nature.com/scitable/nated/content/19090/pierce_13_7_large_2.jpg
26
Promoter
Terminator
Template
ทิศทางการสังเคราะห์ mRNA
http://i.imgur.com/a0Ylg.png
27
เกิดใน nucleus มี 3 ขั้นตอน
1. initiation การเข้าเกาะของ RNA polymerase ที่ promoter
2. elongation การสร้างสาย RNA ให้ยาวออกไปอย่างต่อเนื่อง
3. termination การเคลื่อนตัวไปถึง terminator point จนหลุด
ออกไปของ RNA polymerase ไปจนสิ้นสุดการลอกรหัส
28
INITIATION
29
http://www.cchem.berkeley.edu/wemmer/research/sigma54/sigma54_cartoon.png
30
DNA of gene
Promoter -> start point -> transcription unit -> terminator termination point
31
Bacterial promoter
Eukaryotic promoter
http://web2.mendelu.cz/af_291_projekty2/vseo/files/26/1002.png
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-23/23_20.jpg
32
Transcription factor (Tf) & RNA polymerase
RNA polymerase จะมี
ความจาเพาะต่อ promoter
มันจะเข้าจับกับ start point
บน promoter เพื่อทาให้
DNA 2 สายแยกออกจากกัน
และสร้างสาย RNA ขึ้นโดย
ใช้ DNA template เป็น
แม่แบบเพียงสายเดียว
33
RNA polymerase I + Transcription unit
=
rRNA
RNA polymerase II + Transcription unit
=
mRNA
RNA polymeraseIII + Transcription unit
=
tRNA
34
Enhancer & Silencer
ทาไมเซลล์แต่ละชนิดจึง
มีการ express ของยีน
เดียวกันต่างกัน?
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-23/23_23.jpg
35
ELONGATION
36
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-21/21_09.jpg
37
39
TERMINATION
40
http://i.imgur.com/H7wRD.png
41
http://manage.meritnation.net/app/webroot/img/study_content/content_ck_images/images/transcription.png
42
Clip เรื่อง Transcription (ความยาว 2.50 นาที)
https://www.youtube.com/watch?v=WsofH466lqk
43
ใน eukaryote เมื่อ transcription แล้ว mRNA ที่ได้นอกจากจะถูก
modified โดยการเติม 5’-Cap และ 3’- Poly (A) tail เช่นเดียวกับ
ใน prokaryote (บางชนิด)แล้วยังมีกระบวนการตัดส่วนของ intron
ออกอีกกระบวนการหนึ่งด้วย
44
https://aghunt.files.wordpress.com/2008/06/polyatail1.png?w=400&h=227
45
http://oregonstate.edu/instruction/bi314/fall11/figure_07_16b.jpg
46
Poly A tail
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-21/21_10.jpg
47
49
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL2060/BIOL2060-21/21_20.jpg
50
EXON & INTRON
51
rRNA + ribosomal protein
= ribosome
tRNA + amino acid
= aminoacyl tRNA
mRNA + ribosome + aminoacyl tRNAs
= translation
52
ใน eukaryote มีน้าหนัก 80S ประกอบด้วย 2 subunits คือ
small subunit หนัก 40S และ
large subunit หนัก 60S
ใน prokaryote มีน้าหนัก 70S ประกอบด้วย 2 subunits คือ
small subunit หนัก 30S และ
large subunit หนัก 50S
53
tRNA
54
Aminoacyl adenosine
monophosphate
Aminoacyl tRNA
55
กระบวนการแปลรหัส หรือถอดรหัสจาก mRNA ไปเป็นสาย
polypeptide
Translation เกิดขึ้นได้เมื่อมี
mRNA
aminoacyl tRNA
ribosome
และเป็นกระบวนการที่เกิดใน cytoplasm
56
3 BASEs = 1 CODON
57
http://www.thaibiotech.info/Picture/mrna.png
58
59
Initiation
Elongation
Termination
http://www.nobelprize.org/educational/medicine/dna/a/translation/pics/translation2.gif
60
61
62
63
การนา peptide เข้า ER
66
http://13tellge.files.wordpress.com/2011/11/rnatranslation.jpeg
67
Clip เรื่อง Protein Synthesis Animation Video
https://www.youtube.com/watch?v=Ikq9AcBcohA
68
ทาไมต้อง
Polysome?
69
promoter
terminator
5’
3’
start point
terminator point
5’
start codon
amino group ของ Met
3’
stop codon
carboxylic group
70
71