Tài liệu Điều hòa dương tính operon lactose doc

Trong môi trấ ấ ường ch aứ glycerol ho c các ngu n carbon khôngặ ồ th đi vào con để ường hóa sinh được sử d ng đụ ể trao đ iổ ch tấ glucose con đườ glycolytic ho cng ặ khi vi khu nẩ bị đ

Đi u hòa d ề ươ ng tính

operon lactose

Ch cứ năng c aủ b-galactosidase trong chuy nể hóa lactose để t oạ ra glucose

b ng cách c t lactose (m t s n ph mằ ắ ộ ả ẩ

c t khác là galactose cũng có th đắ ể ượ c chuy n thành glucose nh enzyme c aể ờ ủ operon galactose) N u c glucoseế ả và lactose có m tặ trong môi trườ sinh ng

trưởng, không c nầ ho t đ ng c aạ ộ ủ operon lac

Trong môi trường có glucose, enzyme b-galactosidase không đượ ạc t o thành cho

đ n khi glucose trong môi trế ường đượ c

s s ng h t S có m t c a glucose làmử ụ ế ự ặ ủ mRNA không được t ng h p, do đóổ ợ không có sự t ng h pổ ợ b-galactosidase,

vì s thêm vàoự nhân t c mố ả ng làmứ

b t ho t ch t kìm hãm M t y u t khácấ ạ ấ ộ ế ố

c n cho s b t đ u t ng h p mRNA,ầ ự ắ ầ ổ ợ

ho t tính c a y u t này đạ ủ ế ố ược đi u hòaề

b i n ng đ glucose.ở ồ ộ

Glucose có nh hả ưởng c ch gián ti pứ ế ế lên s bi u hi n c a operon lac Nh ngự ể ệ ủ ữ phân t nh adenosine monophosphateử ỏ vòng (cAMP) phân b r ng rãi trong môố ộ

đ ng v t và trong các c th eukaryoteộ ậ ơ ể

đa bào, có vai trò quan tr ng làm ch tọ ấ trung gian ho t đ ng hormone Ch t nàyạ ộ ấ cũng có trong t bào E coli và nhi u tế ề ế

bào vi khu n khác v i ch c năng khácẩ ớ ứ nhau cAMP đượ ổc t ng h p b i enzymeợ ở adenyl cyclase, và n ng đ c a cAMPồ ộ ủ

được đi u hòa gián ti p qua trao đ iề ế ổ

ch t glucose Khi vi khu n sinh trấ ẩ ưởng ở môi trường ch a glucose, hàm lứ ượ ng cAMP r t th p Trong môi trấ ấ ường ch aứ glycerol ho c các ngu n carbon khôngặ ồ

th đi vào con để ường hóa sinh được sử

d ng đụ ể trao đ iổ ch tấ glucose (con

đườ glycolytic) ho cng ặ khi vi khu nẩ

bị đói ngu n năng lồ ượng, n ng đồ ộ cAMP cao Hàm lượng glucose giúp đi uề hòa n ng đ cAMP trong t bào vàồ ộ ế cAMP l i đi u hòa ho t tính c a operonạ ề ạ ủ lac

C uấ trúc c aủ cAMP

E coli ch aứ protein nh nậ cAMP hay CRP (cyclic AMP receptor protein) còn

được g i là protein ho t hóa d hóa CAPọ ạ ị (catabolite activator protein), được mã hóa b iở gene crp Đ tộ bi nế geneở crp và gene adenyl cyclaselàm ngăn c nả

s t ng h p c a mRNA lac Đi u nàyự ổ ợ ủ ề cho th y ch c năng c a CRP và cAMPấ ứ ủ

c n thi t cho t ng h p mRNA lac CRPầ ế ổ ợ

và cAMP g n vào m t v trí khác t oắ ộ ị ạ

ph c h p cAMP-CRP đứ ợ ược bi u hi n.ể ệ

Ph c h p này là m t y u t đi u hòaứ ợ ộ ế ố ề

ho t hóa ạ ở hệ th ng lac.ố

B n tr ng thái đi u hòa c a operon lacố ạ ề ủ Nhu c u v cAMP-CRP ph thu c vàoầ ề ụ ộ

h th ng c ch lac, vì đ t bi n crp vàệ ố ứ ế ộ ế

adenyl cyclase không th t o mRNAể ạ lacngay c khi có m t đ t bi n geneả ặ ộ ế ở

đi u hòa (lacI-) và gene ch huy (lacO-).ề ỉ

S dĩ nh v y là vì ph c h p cAMP-ở ư ậ ứ ợ CRP ph i g n vào trình t base trênả ắ ự DNA vùng promotor đ x y ra phiênở ể ả

mã (Hình 11.4) Khác v i ch t c chớ ấ ứ ế trong đi u hòa âm tính, ph c h p cAMP-ề ứ ợ CRP là ch t đi u hòa dấ ề ương tính Các thí nghi m đi u ki n in vitrocho th y:ệ ở ề ệ ấ mRNA lacđược t ng h p ch khi cóổ ợ ỉ cAMP vòng và không có ch t c ch ấ ứ ế Khi v ngắ m tặ ph cứ h pợ cAMP-CRP, RNA polymerase chỉ bám l ng l o vàoỏ ẽ promotor Vì v y hi m khi d n đ nậ ế ẫ ế phiên mã vì không có s tự ương tác đúng

gi a RNA polymerase và promotor.ữ

Nh ng RNA polymerase đư ược kích thích

g n vào promotor khi cAMP-CRP đắ ượ c

g n vào DNA.ắ

Nh ng k t qu này gi i thích ch c năngữ ế ả ả ứ lactose và glucose cùng nhau tham gia

đi u hòa phiên mã operon lacnh thề ư ế nào