DI TRUYỀN HỌC, QUÁ TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ THỐNG QUANG HỢP

1
TRƯỜNG ĐH SÀI GÒN
LỚP DSI 1081
•
MAI THỊ TRÀ
GIANG
•
PHẠM THỊ MỸ
HẠNH
•
NGUYỄN VĂN TÚ
•
TÔ HOÀNG YẾN
•
HUỲNH THỊ DIỄM THÚY
•
LÊ KIM YẾN
•
CAO THỊ THÙY TRANG
•
ĐỖ NGUYỄN HỒNG HẠNH
BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP
BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN QUANG HỢP
GVHD: THẦY HOÀNG MINH TÂM
2
CHƯƠNG 10
DI TRUYỀN HỌC, QUÁ
TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ
ĐIỀU CHỈNH CỦA HỆ
THỐNG QUANG HỢP
3

CÁC VẤN ĐỀ ĐƯỢC ĐỀ CẬP
•
I. TỔ CHỨC GENE CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP KỊ KHÍ.
•
II. SỰ BIỂU HIỆN GENE VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA VI KHUẨN QUANG
HỢP MÀU TÍA.
•
III. TỔ CHỨC GENE TRONG VI KHUẨN LAM.
•
IV. HỆ GENE CỦA LỤC LẠP.
•
V. CON ĐƯỜNG, CƠ CHẾ CỦA VIỆC XÂM NHẬP PROTEIN VÀ MỤC
ĐÍCH CỦA NÓ TRONG LỤC LẠP.
•
VI. SỰ ĐIỀU CHỈNH VÀ VIỆC LẮP RÁP CỦA PHỨC HỆ QUANG HỢP
TRONG VI KHUẨN LAM VÀ TRONG LỤC LẠP.
•
VII. SỰ ĐIỀU CHỈNH BỞI CƠ CHẾ CES.
4
I. TỔ CHỨC GENE TRONG VI KHUẨN
QUANG HỢP KÒ KHÍ
5
- Sự quang hợp của những sinh
vật quang dưỡng kỵ khí được
nghiên cứu kỹ ở nhóm vi khuẩn
tía.
- Tổ chức gen và sự điều chỉnh
của chúng tương đối ổn định.
6
Trình tự bộ gen của những vi

khuẩn tía sau đây đã được xác định
rõ :
-
Rhodobacter capsulatus
-
Rhodobacter sphaeroides
-
Rhodopseudomonas palustris
-
Vi khuẩn xanh chlorobium tepidum
-
Aurantiacus choloroflexus.
7
- Bộ máy quang hợp ở vi khuẩn tía
được xác định bởi các thông tin di
truyền cần thiết.
- Các thông tin di truyền này được
nằm trong một cụm gen quang
hợp( PGC) – Photosynthetic Gene
Cluster.
- Cụm gen này có chiều dài khỏang 41-
46Kb và bao gồm các DNA nằm ở
trong NST vòng của tế bào.
8
SỰ
SẮP
XẾP
ADN
TRONG
PGC

50% mã hóa
enzim tham
gia vào việc
tổng hợp lục
lạp
18% tổng hợp
caroten
8% giúp
thực hiện
chức năng
chính.
10% dành cho
gene khác
14% sử dụng
cho mục đích
khác
9
Các gen hem này nó mã hóa các
enzyme nằm ở vị trí khác trên
NST, như là:
+ pet gen mã hóa cho các phöùc
heä cytochrome bc1.
+ Đồng thời nó cũng dùng cho các
con đường hô hấp.
10
Các gen quang hợp khác (không
phải là một phần của PGC) bao
gồm:
+ Các gen mã hóa cho các enzyme
trong chu trình calvin

+ Các gen puc mã hóa cho phức
hệ LH
2
của anten.
11
Cụm các gen
quang hợp của
Rhodobacter
sphaeroides
12
Ở vi khuẩn G+ ( Heliobacillus
mobilis ) cũng có PGC nhưng ở
vi khuẩn lục chứa lưu huỳnh,
không chứa lưu huỳnh và vi
khuẩn lam thì không chứa
PGC.
13
- Trung tâm phản ứng L và M của các
protein và các peptide α và β của
phức hệ LH
1
được chứa trong một
operon gần cuối đầu 3’của PGC được
gọi là puf ( đơn vị quang-cố định).
- Đơn vị H nằm ở gần đầu kết thúc
khác của PGC và được mã hóa bởi
gen puhA.
14
- Phức hệ anten LH
2

được mã
hóa bằng puc operon.
- puc operon này không thuộc
PGC nhưng có khoảng 20kb
được định vị trên gen puhA.
15
II. SỰ BIỂU HIỆN GENE VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH
CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP MÀU TÍA.
16
- Vi khuẩn quang hợp màu tía là
những sinh vật đặc biệt có khả
năng biến đổi linh họat và có thể
tạo ra năng lượng bằng cách
quang hợp, hô hấp hiếu khí và kỵ
khí,lên men.
17
-Để đáp ứng nhu cầu trao đổi
chất của những dạng sống khác
nhau, sự biểu hiện gen đóng vai trò
điều chỉnh. Các biểu hiện của bộ
máy quang hợp được tiến hành dưới
trạng thái kỵ khí
18
- Ngoài ra, giá trị thực của các trung
tâm phản ứng và các cụm ăng ten
LH1 và LH2 được sửa đổi phù hợp
với cường độ ánh sáng.
19
- Quy chế của sự biểu hiện bộ máy
quang hợp được điều khiển bởi một

số mạch tương tác có ảnh hưởng
đến sự phiên mã của các operons
khác nhau (Bauer và Bird, 1996;
Zeilstra-Ryalls et al., 1998; Gregor
và Klug, 1999).
20
- Cấp độ đầu tiên của sự điều
chỉnh là ức chế các biểu hiện
của gene quang hợp trong điều
kiện hiếu khí .
21
- Cấp độ thứ hai của sự điều chỉnh
là kích hoạt trung tâm phản ứng
và gen protein cấu trúc hút ánh sáng
(puf, puhand PUC) trong điều kiện
kỵ khí.
22
- Cấp độ thứ ba của sự điều chỉnh
sao chép được thể hiện trong điều
kiện ánh sáng yếu, nơi mà mức độ
biểu hiện của các operons puh và
puf được tăng lên trong ánh sáng mờ
(Bauer và Bird, 1996).
23
III. TỔ CHỨC GENE
TRONG VI KHUẨN LAM
24
SỰ SẮP GEN Ở VI KHUẨN LAM
25
- Về cơ bản thì mô hình sắp xếp và

điều chỉnh gen ở vi khuẩn lam
xuất phát từ vi khuẩn tía ( kò khí).
- Vi khuẩn lam là 1 đại diện cho cơ
chế điều tiết trung gian giữa vi
khuẩn tía kò khí ( cao) và lục
lạp ( thấp).