Kiểm soát điều hòa biểu hiện gen

Kiểm soát điều hòa biểu hiện gen  Sao mã  RNA: cắt ghép RNA, vận chuyển và định vị RNA, các tác nhân ảnh hưởng đến RNA  Dịch mã  Protein: các yếu tố kiểm soát hoạt hóa protein 1. Tế bào vật chủ  E. coli Giá thành Dễ thao tác  Nấm men: Đã được nghiên cứu kỹ về mặt di truyền Có khả năng thực hiện glycosyl hóa protein Sacharomyces cerevisiae, Pichia pastoris (Nấm men là hostcell vì có thể thực hiện glycosyl hóa và giá thành rẻ hơn nhiều so với trên đông vật)  Baculovirus AcMNPV: Có sự tương đồng giữa các hệ thống biến đổi sau dịch mã giữa tế bào côn trùng và động vật có vú Chỉ lây nhiễm vào động vật không xương sống Promoter cho gen polyhedrin Có vector con thoi E.colitế bào côn trùng (bacmit)  Động vật: Có thể sản xuất các protein tái tổ hợp với đầy đủ các biến đổi sau dịch mã Tế bào có nguồn gốc từ thận khỉ xanh châu Phi (COS), thận chuột hamster non (BHK) và thận phôi người (HEK239) để biểu hiện gen tạm thời Các tế bào buồng trứng chuột hamster Trung Quốc để biểu hiện ổn định và lâu dài  Thực vật Có sử dụng nhưng ít. 3, Vector biểu hiện gen và vector cài nhập Vector biểu hiện Vector cài nhập Khái niệm Vector biểu hiện (Expression vector): Cho phép đoạn DNA ngoại lai cài nhập biểu hiện ra protein ở tế bào Vector cài nhập (Integration vector): cho phép cài nhập đoạn DNA ngoại lai vào genome của vật chủ Đặc điểm Có mặt đầy đủ các yếu tố để biểu hiệnđiều hòa biểu hiện gen: Promoter, Terminator, Trình tự đuôi (tag) và trình tự cắt của protease  tinh sạch Trình tự các vùng không được dịch mã tại đầu 5’ và 3’ (untranslated regions, UTR) hiệu quả dịch mã và độ bền của mRNA Vị trí bám của ribosome (RBS, ribosome binding site) Trình tự Kozak, trình tự tiết Có gen để thể biến nạp sàng lọc được qua dấu chuẩn (kháng kháng sinh). Có mặt của promoter mạnh (có ái lực cao đối với RNA polymerase)  phiên mã liên tục Có thể được điều chỉnh: có thể kiểm soát mức độ phiên mã một cách chính xác. Promoter từ operon lac (lactoza) và trp (tryptophan) của E. coli Có 2 đoạn tương đồng với đoạn DNA trên genome của tế bào chủ Có marker để sàng lọc các tế bào chủ được cài nhập đoạn DNA ngoại lai

Kiểm soát điều hòa biểu hiện gen

 Sao mã

 RNA: cắt ghép RNA, vận chuyển và định vị RNA, các tác nhân ảnh hưởng

đến RNA

 Dịch mã

 Protein: các yếu tố kiểm soát hoạt hóa protein

1. Tế bào vật chủ

 E coli

Giá thành

Dễ thao tác

 Nấm men:

Đã được nghiên cứu kỹ về mặt di truyền

Có khả năng thực hiện glycosyl hóa protein

Sacharomyces cerevisiae, Pichia pastoris

(Nấm men là hostcell vì có thể thực hiện glycosyl hóa và giá thành rẻ

hơn nhiều so với trên đông vật)

 Baculovirus AcMNPV:

Có sự tương đồng giữa các hệ thống biến đổi sau dịch mã giữa tế bào côn

trùng và động vật có vú

Chỉ lây nhiễm vào động vật không xương sống

Promoter cho gen polyhedrin

Có vector con thoi E.coli-tế bào côn trùng (bacmit)

 Động vật:

Có thể sản xuất các protein tái tổ hợp với đầy đủ các biến đổi sau dịch mã

Tế bào có nguồn gốc từ thận khỉ xanh châu Phi (COS), thận chuột hamster

non (BHK) và thận phôi người (HEK-239) để biểu hiện gen tạm thời

Các tế bào buồng trứng chuột hamster Trung Quốc để biểu hiện ổn định và

lâu dài

 Thực vật

Có sử dụng nhưng ít

3, Vector biểu hiện gen và vector cài nhập

Vector biểu hiện Vector cài nhập

(Expression vector): Cho phép đoạn DNA ngoại lai cài nhập biểu hiện ra protein

ở tế bào

Vector cài nhập (Integration vector): cho phép cài nhập đoạn DNA ngoại lai vào genome của vật chủ

Đặc điểm Có mặt đầy đủ các yếu tố để

biểu hiện/điều hòa biểu hiện gen: Promoter, Terminator, Trình tự đuôi (tag) và trình

tự cắt của protease  tinh sạch Trình tự các vùng không được dịch mã tại đầu 5’ và 3’ (untranslated

regions, UTR) hiệu quả dịch mã và độ bền của mRNA

Vị trí bám của ribosome (RBS, ribosome binding site)

Trình tự Kozak, trình tự tiết

Có gen để thể biến nạp sàng lọc được qua dấu chuẩn (kháng kháng sinh)

Có mặt của promoter mạnh (có ái lực cao đối với RNA polymerase)  phiên mã liên tục

Có thể được điều chỉnh: có thể kiểm soát mức độ phiên

mã một cách chính xác

Promoter từ operon lac (lactoza) và trp (tryptophan) của E coli

Có 2 đoạn tương đồng với đoạn DNA trên genome của

tế bào chủ

Có marker để sàng lọc các

tế bào chủ được cài nhập đoạn DNA ngoại lai