Tài liệu Điều hòa hoạt động gene ở prokaryote pptx

Gene Z mã hóa cho enzyme b- galactosidase th yủ phân đườ lactose thành galactose và ng... glucose, gene Y mã hóa cho enzyme permease c nầ cho v nậ chuy nể lactose qua màng, gene A mã hóa

Đi u hòa ho t đ ng ề ạ ộ

vi khu n và phage, ho t tính đóng m

gene thường được đi u khi n qua phiênề ể

mã t ng h p các mRNA x y ra khi s nổ ợ ả ả

ph m c a gene đẩ ủ ượ ầc c n đ n.ế

C ch phân t cho m i mô hình đi uơ ế ử ỗ ề hòa hoàn toàn khác nhau, nh ng thư ườ ng theo m t trong hai ki u chính: đi u hòaộ ể ề

âm tính và đi u hòa dề ương tính

Trong h th ng đi u hòa âm tínhệ ố ề m tộ protei c ch có m t trong t bào, ngănứ ế ặ ế

c n s phiên mã Trong h th ng c mả ự ệ ố ả

ng đ c đi u hòa âm tính, protein c

ch ho t đ ng làm ngăn c n phiên mã.ế ạ ộ ả Nhân t c m ng kìm hãm ch t c ch ,ố ả ứ ấ ứ ế cho phép b t đ u phiên mã Trong hắ ầ ệ

th ng cố ứ ch ,ế protein aporepressor

g nắ v iớ co-repressor t oạ ra ch tấ cứ

ch có ho t tính, làm ngăn c n phiên mã.ế ạ ả

Ngược l i trong h th ng đi u hòaạ ệ ố ề

dương tính (Hình 11.1B), s t ng h pự ổ ợ mRNA x y ra n u protein đi u hòa g nả ề ề ắ vào m t vùng c a gene làm ho t hóaộ ủ ạ phiên mã Nh ng protein này đữ ược xem

là nh ng nhân t ho t hóa phiên mã.ữ ố ạ

Đi u hòa âm tính và dề ương tính không

lo i tr l n nhau M t vài h th ng làạ ừ ẫ ộ ệ ố

c đi u hòa âm tính và dả ề ương tính, sử

d ng c 2 h th ng đi u hòa đ ph nụ ả ệ ố ề ể ả

ng v i các đi u ki n khác nhau trong t

bào Đi u hòa âm tính là ph bi n choề ổ ế prokaryote, trong khi đi u hòa dề ươ ng

tính l i ph bi n cho eukaryote.ạ ổ ế

1 C u trúc c a operon ấ ủ

Mô hình operon c a đi u hòa phiên mãủ ề

C ch đi u hòa di truy n c a h th ngơ ế ề ề ủ ệ ố lac(lac system) được gi i thích b ngả ằ

mô hình operon c aủ Francois Jacob

và Jacque Monod (1960)

H th ng s d ng lactose g m 2 lo iệ ố ử ụ ồ ạ thành ph n: gene c u trúc mã hóaầ ấ protein c nầ thi tế cho sự v nậ chuy nể

và chuy nể hóa lactose và các y uế tố

đi u hòa (geneề c ch lacI, promotor lacứ ế

P và operator lacO)

S nả ph m gene c u trúc đẩ ấ ược mã hóa

b i m t phân t mRNA đa geneở ộ ử (polycistronic) Gene Z mã hóa cho enzyme b- galactosidase (th yủ phân

đườ lactose thành galactose và ng

glucose), gene Y mã hóa cho enzyme permease (c nầ cho v nậ chuy nể lactose qua màng), gene A mã hóa cho enzyme transacetylase (vai trò chuy n hóa lactose ch a rõ) Đ t bi nể ư ộ ế promotor (lacP-) làm m t kh năng t ngấ ả ổ

h p mRNA.ợ

S n ph m c a gene lacIlà ch t c ch ,ả ẩ ủ ấ ứ ế

nó bám vào trình t các base c a DNAự ủ

c u t o operator Ch t c ch bám vàoấ ạ ấ ứ ế operator, ngăn c n s kh i đ uả ự ở ầ phiên

mã mRNA nhờ RNA polymerase

Ch tấ c mả ng (lactose)ứ kích thích sự sinh t ng h p mRNA b ng cách k t h pổ ợ ằ ế ợ

và làm b t ho t ch t c ch S có m tấ ạ ấ ứ ế ự ặ

c a ch t c m ng làm ch t c chủ ấ ả ứ ấ ứ ế không g n vào operator, promotor choắ phép kh i đ u t ng h p mRNA.ở ầ ổ ợ

Khi môi trườ có lactose, lactose ng

đượ chuy nc ể vào tế bào nhờ permease Khi vào trong t bào m t sế ộ ố lactose (liên k t b -1,4) đế ược chuy nể thành allolactose (liên k tế b-1,6) nhờ b-galactosidase Allolactose là ch tấ

c m ng, nó g n vào protein kìm hãm,ả ứ ắ gây bi n đ i c u hình t o ph c h pế ổ ấ ạ ứ ợ allolactose-repressor Ph c h p này m tứ ợ ấ

kh năng g n vào operator Lúc nàyả ắ operon m ra, RNA polymerase b t đ uở ắ ầ phiên mã t gene c u trúc.ừ ấ

Khi môi trường không có lactose, protein

c ch có ho t tính g n vào operator,

làm sự phiên mã c aủ t tấ cả các gene c uấ trúc c aủ operon lac b d ng.ị ừ

Sự đi uề hòa c aủ operon yêu c uầ promotor n mằ ch ngồ lên m tộ ph nầ

ho c k sát bên promotor c a gene c uặ ề ủ ấ

trúc, vì nó g n v i ch t c ch ngăn c nắ ớ ấ ứ ế ả

A B n đả ồ c a operon lacủ

B S đ c a operon lac tr ng thái bơ ồ ủ ở ạ ị

C S đ c a operon lac tr ng tháiơ ồ ủ ở ạ

được kích thích