Điều hòa biểu hiện gene pps

1
ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
W Ý NGHĨA CỦA ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
Ở PROKARYOTE
W CÁC KIỂU ĐIỀU HÒA, VÍ DỤ :
1. OPERON LAC
2. OPERON TRYPTOPHANE
3. OPERON ARABINOSE
4. ĐIỀU HÒA BẰNG NHÂN TỐ σ
2
ÑIEÀU HOØA BIEÅU HIEÄN GENE
3
ÑIEÀU HOØA DÖÔNG VAØ AÂM
4
TRÌNH TỰ & NHÂN TỐ TRONG ĐIỀU
HÒA BIỂU HIỆN GENE
5
CAÁU TRUÙC OPERON LAC
6
HOAÏT ÑOÄNG CUÛA OPERON LAC
7
PROMOTER MAÏNH
PROMOTER OPERON LAC
8
HOAÏT ÑOÄNG CUÛA OPERON LAC (tieáp)
9
HOAÏT ÑOÄNG CUÛA OPERON LAC (tieáp)
10
CAP-cAMP làm tăng sự gắn RNAP vào promoter, gia tăng sự
phiên mã 50 lần
HOẠT ĐỘNG CỦA OPERON LAC (tiếp)

11
OPERON TRYPTOPHAN
12
HOẠT ĐỘNG CỦA OPERON TRYPTOPHANE
Repressor làm giảm phiên mã 70 lần
13
CẤU TRÚC NGỪNG PHIÊN MÃ
CÓ TRYPTOPHANE
KHÔNG CÓ TRYPTOPHANE
14
Hàm lượng tryptophane thấp
Ribosome dừng ở (1)
Hairpin (2) & (3)
Phiên mã tiếp tục
Hàm lượng tryptophane cao
Ribosome dừng giữa (1) & (2)
(3) & (4) tạo hairpin
Attenuation xảy ra, phiên mã
ngừng
Attenuation làm giảm phiên mã
10 lần
15
MTALLRVISLVVISVVVIIIPPCGAALGRGKA
32Ileu
MSHIVRFTGLLLL
NAFIVRGRPVGGIQH
28Leu
MKRI
STTITTTITITTQNGAG
21Thr

MTRVQFKHHHHHHH
PD
16His
MKHIPFFF
AFFFTFP
16PheA
MKAIFVLKGWW
RTS
14Trp
SEQUENCELEADER
LENGTH
OPERON
MOT SO OPERON ẹIEU HOỉA THEO Cễ CHE OPERON TRP
16
CA
Ù
C YE
Á
U TO
Á
SIGMA (σ)Ơ
Û
E
. COL
I
TTGCACTGGNAChuyển hóa nitơSigma 54
?
vùng -12
?
vùng -24

Đáp ứng stressSigma 38
CCGATATCTAAAChuyển độngSigma 28
CCCCATNTATCTCNCCCTTGAAShock nhiệtSigma 32
TATAATTTGACATĐa sốSigma 70
-10-35
TRÌNH TỰ BẢO TỒNPROMOTERYẾU TỐ
17
W
W
Ơ
Ơ
Û
Û
50
50
°
°
C
C
σ
σ
32
32
ga
ga
é
é
n
n
chuyên

chuyên
bie
bie
ä
ä
t
t
vơ
vơ
ù
ù
i
i
promoter shock
promoter shock
nhie
nhie
ä
ä
t
t
to
to
å
å
ng
ng
hơ
hơ
ï

ï
p
p
17
17
protein
protein
W
W Ở nhiệt độ thấp σ32 bò phân hủy bởi protease màng (FtsH)
PHẢN ỨNG VỚI SỐC NHIỆT Ở E. COLI
18
SỰ TẠO BÀO TỬ Ở
B
ACILLUS SUBTILLIS
σA Ỉ gene giữ nhà
σE Ỉ gene tạo bào tử tế bào mẹ sớm
σF Ỉ gene tạo bào tử, bào tử sớm
σG Ỉ gene tạo bào tử, bào tử muộn
σH Ỉ gene tạo bào tử sớm
σK Ỉ gene tạo bào tử, tế bào mẹ muộn
19
PHAGE SPO1 XÂM NHIỄM
BACILLUS SUBTILIS
W Giai đoạn sớm : Enzyme của vi
khuẩn nhận biết promoter của
phage. Nhân tố sigma (σ) do gene 28
của phage mã hóa sẽ thay thế nhân
tố sigma của vi khuẩn
W Giai đọan trung gian : Phức hợp
enzyme-gp28 sẽ phiên mã các gene

trung gian của phage
Các gene trung gian 33 và 34 mã
hóa cho các nh6an tố sigma khác sẽ
thay thế cho gp 28
W Giai đoạn muộn : Phức hợp
enzyme-gp33/gp34 sẽ phiên mã các
gene muộn của phage
20
OPERON
ARABINOSE
21
CÂU HỎI
1. Điều hòa biểu hiện gene ở prokaryote dùng để làm gì ?
2. Có bao nhiêu kiểu điều hòa biểu hiện gene chính ở prokaryote ?
3. Khi có lactose và glucose trong môi trường nuôi E. coli thì điều gì xảy ra ở
operon lac ?
4. Khi không có tryptophane trong môi trường thì điều gì xảy ra trên operon
tryptophane ?
5. Mô tả hiện tượng “giảm bớt” (attenuation) ở operon histidine
6. Điều hòa bằng nhân tố sigma có ưu thế gì ? Cho ví dụ
7. Vì sao điều hòa biểu hiện gene ở prokaryote khác với ở eukaryote ?