Tài liệu Điều hòa hoạt động gene ở prokaryote pptx

Đi u hòa ho t đ ngề ạ ộ
gene prokaryote ở
vi khu n và phage, ho t tính đóng mỞ ẩ ạ ở
gene th ng đ c đi u khi n qua phiênườ ượ ề ể
mã t ng h p các mRNA x y ra khi s nổ ợ ả ả
ph m c a gene đ c c n đ n.ẩ ủ ượ ầ ế
C ch phân t cho m i mô hình đi uơ ế ử ỗ ề
hòa hoàn toàn khác nhau, nh ng th ngư ườ
theo m t trong hai ki u chính: đi u hòaộ ể ề
âm tính và đi u hòa d ng tính.ề ươ
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 cứ ượ ề ứ
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
Ng c l i trong h th ng đi u hòaượ ạ ệ ố ề
d ng tính (Hình 11.1B), s t ng h pươ ự 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 đ c xemữ ượ
là nh ng nhân t ho t hóa phiên mã.ữ ố ạ
Đi u hòa âm tính và d ng tính khôngề ươ
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 d ng tính, sả ề ươ ử
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 tứ ớ ề ệ ế

bào. Đi u hòa âm tính là ph bi n choề ổ ế
prokaryote, trong khi đi u hòa d ngề ươ
tính l i ph bi n cho eukaryote.ạ ổ ế
1. C u trúc c a operonấ 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) đ c gi i thích b ngượ ả 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 đ c mã hóaẩ ấ ượ
b i m t phân t mRNA đa geneở ộ ử
(polycistronic). Gene Z mã hóa cho
enzyme b- galactosidase (th yủ phân
đ ngườ lactose thành galactose và
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 tr ngườ có lactose, lactose
đ cượ chuy nể vào tế bào nhờ
permease. Khi vào trong t bào m t sế ộ ố
lactose (liên k t b -1,4) đ c chuy nế ượ ể
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 tr ng không có lactose, proteinườ
c ch có ho t tính g n vào operator,ứ ế ạ ắ
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
phiên mã.
A B n đ c a operon lacả ồ ủ

B. S đ c a operon lac tr ng thái bơ ồ ủ ở ạ ị
kìm hãm
C. S đ c a operon lac tr ng tháiơ ồ ủ ở ạ
đ c kích thíchượ