Điều hoà phiên mã Điều hòa hoạt động gen ở nhân thật ppt

Điều hoà phiên mã -
Điều hòa hoạt động
gen ở nhân thật




Bình thường, một mình ARN
pôhmeraza không thể liên kết được
với promoter mà chúng phải liên
kết với một số prôtêin được gọi là
các yếu tố phiên mã cơ bản.
Khi có phức hợp ARN pôlimeraza -
yếu tố phiên mã thì mới liên kết
được với promoter và quá trình
phiên mã được diễn ra nhưng ở một
mức độ rất thấp. Người ta gọi là
mức độ phiên mã cơ bản. Tuy
nhiên, ở sinh vật nhân thực nhiều
khi một số gen cần phiên mã ở mức
độ rất cao tạo ra một lượng lớn sản
phẩm để đáp ứng nhu cầu của tế
bào cũng như với điều kiện môi
trường bên ngoài. Quá trình phiên
mã ở mức độ cao như vậy được gọi
là phiên mã được kích hoạt. Làm
thế nào một gen nào đó có thể đạt
được trạng thái phiên mã được.kích
hoạt ? Tế bào giải quyết vấn đề này

bằng cách tổng hợp ra rất nhiều loại
prôtêin đặc biệt được gọi là cácyếu
tố phiên mã đặc hiệu hay các chất
hoạt hoá đặc hiệu.
Nằm trước vùng promoter của các
gen thường có các trình tự nuclêôtit
đặc biệt được gọi là vùng điều hoà
gần kề (proximal control
elememets) và các trình tự nuclêôtit
điều hoà nằm ở rất xa gen được gọi
là vùng điều hoà tầm xa
(distalcontrol elements). Các trình
tự nuclêôtit nằm ở xa thậm chí
hàng nghìn cặp nuclêôtit này được
gọi là trình tự enhancer (trình tự
tăng cường) hoặc trình tự nuclêôtit
làm nhiệm vụ bất hoạt gen (trình tự
bất hoạt- silencer). Khi những gen
cần được phiên mã với tốc độ cao
thì tế bào sản sinh ra các yếu tố
phiên mã đặc hiệu bám vào vùng
enhancer làm cho vùng này bị uốn
cong đi và tiếp cận được với vùng
promoter làm cho tăng ái lực của
promoter với ARN pôlimeraza.
Ngược lại, khi một prôtêin bất hoạt
nào đó liên kết với vùng silencer thì
ARN pôlimeraza không thể liên kết
được với promoter và trình phiên
mã không thể xảy ra.

Làm thế nào tế bào của sinh vật
nhân thực có thể đóng mở một số
gen cùng một lúc để thực hiện một
chuỗi phản ứng hoá sinh nhất định
? Đối với sinh vật nhân sơ, việc này
được" thực hiện bằng cách các gen
cần được phiên mã cùng lúc được
sắp xếp trong cùng một opêron có
chung một promoter. Đối với sinh
vật nhân thực, mỗi gen có một
promoter riêng nên việc điều phối
sự phiên mã của nhiều gen cùng lúc
được thực hiện theo nhiều cách
khác nhau. Dưới đây là một vài
cách điều phối phiên mã của các
gen mà các nhà khoa học đã biết :
Các gen cần phiên mã cùng lúc
được sắp xếp gần nhau trên cùng
một nhiễm sắc thể. Bằng cách này,
vùng nhiễm sắc thể chứa nhóm gen
đó có thể được dãn xoắn hoặc co
xoắn cùng lúc khiến ARN
pôlimeraza có thể tiếp cận hay
không tiếp cận được với các gen
cần phiên mã.
Các gen cần phiên mã cùng nhau
có thể được điều hoà phiên mã bởi
cùng một nhóm yếu tố phiên mã
đặc hiệu (chất hoạt hoá hoặc chất
ức chế đặc hiệu).

Bằng cách này, các gen có thể nằm
rải rác trong cùng một hệ gen vẫn
có thề được phiên mã đồng thời vì
các vùng điều hoà của chúng đều
được gắn với các chất điều hoà
phiên mã đặc hiệu có trong tế bào.
Ví dụ, khi hoocmôn sinh dục
ơstrôgen vào trong tế bào thì nó
liên kết với thụ thể đặc hiệu trong
tế bào chất tạo nên phức hợp
ơstrôgen - thụ thể hoạt động như
chất hoạt hoá gen. Những gen nào
nằm trong tế bào có vùng điều hoà
liên kết được với phức hợp
hoocmôn thụ thể này thì gen đó sẽ
được phiên mã bất luận chúng nằm
ở đâu trong tế bào. Tương tự, khi
các phân tử tín hiệu từ bên ngoài có
bản chất hoá học không thuộc loại
steroit thì chúng chỉ có thể liên kết
với thụ thể trên màng của tế bào
đích và chúng truyền tín hiệu vào
trong tế bào làm hoạt hoá một số
chất hoạt hoá phiên mã đặc hiệu.
Sau đó, những gen nào có chung
vùng điều hoà có ái lực với chất
hoạt hoá phiên mã này thì chúng
đồng thời được phiên mã.
Đình Dương