Bai 4 : điều hòa hoạt động gen

Page | 1 ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Tóm tắt: Tế bào cở thể Sinh vật bậc thấp chứa hang nghìn Gen, Sinh vật bấc cao chứa hang vạn Gen, ở các giai đoạn phát triển khác nhau các Gen này có hoạ

TÀI LIỆU ÔN THI SINH

2015

Chuyên đề 4: Cơ chế điều hoa Gen

AUGUST 27, 2014

TỚ ĐÃ ÔN THI SINH HỌC NHƯ THẾ NÀO ?

Page | 1

ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN

Tóm tắt: Tế bào cở thể Sinh vật bậc thấp chứa hang nghìn Gen, Sinh vật bấc cao chứa hang vạn Gen, ở các giai đoạn phát triển khác nhau các Gen này có hoạt động liên tục không? Cơ chế hoạt động của chúng như thế nào?

I KHÁI NIỆM

1 Điều hòa hoạt động Gen là gì?

- Là quá trình điều hòa lượng sản phẩm của Gen được tạo ra trong quá trình Phiên

Mã và Dịch Mã trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như sự phát triển bình thường ở cơ thể

2 Các mức độ điều hòa hoạt động Gen?

a Đối với Sinh vật Nhân sơ ( 1 mức độ )

Chủ yếu xảy ra ở mức độ Phiên Mã ( điều hòa lượng mARN – sản phẩm được tổng hợp từ quá trình Phiên Mã trong tế bào )

b Đối với Sinh vật Nhân thực ( Nhiều mức độ )

i Điều hòa ở cấp độ ADN

Chỉ một phần nhỏ ADN mã hóa thông tin di truyền, số còn lại đóng vai trò điều hòa

Sự hoạt động của Gen phụ thuộc vào sự tháo xoắn của NST, chỉ Gen

ở vùng tháo xoắn mới Phiên Mã Trong bộ Gen còn có những Gen đặc biệt tham gia cơ chế điều hòa

 Gen lặp lại: là những đoạn ADN được lặp lại nhiều lần mã hóa cho những Protein cần nhiều

 Gen tăng cường: có vai trò tăng cường Phiên Mã của các Gen khác, Gen bất hoạt làm ngừng Phiên Mã

 Gen nhảy: là những đoạn ADN có thể di chuyển vị trí, khi Gen nhảy tới gần Gen khác làm ảnh hưởng đến Gen đó, làm cho Gen bất hoạt

ii Điều hòa ở cấp độ Phiên Mã

Tương tự như ở Sinh vật Nhân sơ, có thêm giai đoạn căt bỏ intron

và ghép exon và điều chỉnh thời gian tồn tại của các mARN

iii Điều hòa ở cấp độ Dịch Mã

Có thể ngăn cản quá trình Dịch Mã

iv Điều hòa ở cấp độ sau Dịch Mã

Các Protein chịu sự kiểm soát của Enzym, nếu loại nào không cần thiết sẽ bị phân giải

II Mô hình cấu trúc OPERON LAC

Page | 2

1 Cấu tạo của Operon Lac

a Operon là nhóm Gen có liên quan về chức năng thường được phân bố thành cụm, có chung một cơ chế điều hòa

b Cấu tạo của 1 Operon

o Vùng Khởi động ( P ): Vị trí ARN – pol tương tác khởi đầu Phiên Mã

o Vùng Vận hành ( O ): Vị trí tương tác với Protein ức chế

o Vùng cấu trúc ( X, Y, A ): Liên quan về chức năng

* Lưu ý:

- Chất cảm ứng ở Sinh vật Nhân sơ: Lactose Glucose

- Chất cảm ứng ở Sinh vật Nhân thực: Hooc-mon sinh trưởng

Gen điều hòa ( R ) không thuộc cấu trúc của Operon và nằm cùng trên 1 NST

2 Cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Lac ở Sinh vật Nhân sơ

- Bình thường Gen điều hòa luôn tổng hợp một lượng nhỏ Protein ức chế

- Khi môi trường không có Lactose: Protein ức chế gắn với vùng vận hành (

O ) làm ức chế Phiên Mã Gen cấu trúc X,Y,A ( Gen cấu trúc không tiến hành phiêm mã)

Page | 3

- Khi môi trường có Lactose: Protein ức chế bị Lactose cảm ứng -> Protein ức chế bị bất hoạt -> Không gắn với vùng vận hành -> Vùng vận hành hoạt động bình thường -> Gen cấu trúc ( X,Y,A ) tiến hành Phiên Mã, Dịch Mã

Page | 4

*Lưu ý:

- Điều hòa hoạt động của Gen ở Sinh vật Nhân sơ chủ yếu diễn ra ở giai đoạn Phiên Mã

- Sản phẩm của điều hòa Gen sẽ tạo ra 1 mARN duy nhất ( mARN đa cistron )

III So sánh điều hòa hoạt động Gen ở Sinh vật Nhân sơ và Nhân thực

Tiêu chí so sánh Sinh vật Nhân sơ Sinh vật Nhân thực

Chất tín hiệu Lactose, Glucose Hoocmon sinh trưởng

Phiên Mã, sau Phiên Mã, Đoạn trình tự tăng cường

hay bất hoạt

Page | 5

Câu hỏi và Bài tập

Page | 6

Page | 7

Page | 8

Page | 9

Page | 10

ĐÁP ÁN