CƠ sở PHÂN tử của sự PHÁT TRIỂN THỰC vật

CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA SỰ PHÁT TRIỂN
THỰC VẬT


Sự điều hòa biểu hiện gen ở Eucaryote
Phát triển là quá trình kiểm soát sự biểu
hiện gen, quá trình điều hòa phức tạp về
cơ chế, cơ bản có 5 mức độ:
1- Sự xoắn của NST (Chromatin Packing)
2- Kiểm soát sự phiên mã (Transcriptional Control)
3- Điều hòa hậu phiên mã (Posttranscriptional)
[Nhân tế bào (Nuclear levels)]
4- Kiểm soát sự giải mã (Translational Control)
5- Điều hòa hậu giải mã (Posttranslational Control)
[Cytosol (Cytoplasmic levels)]

2


3


4


5

Sự điều hòa phiên
mã bởi những phân
tử
protein,yếu

tố
phiên
mã
(transcription factors
-TF). Các phân tử
protein này luôn hiện
diện trong tế bào và
bám vào enhancer
của DNA khi phân tử
DNA có tín hiệu phiên
mã.


6

Điều hòa sau phiên mã (Posttranscriptional
control)
- Loại bỏ introns
- mRNA rời khỏi nhân tế bào
- Có thể kiểm soát tốc độ di chuyển của
mRNA ra cytosol (điều hòa số lượng và sản
phẩm)


Processing of mRNA Transcripts

7

9

Điều hòa giải mã (Translational Control)

Quá trình kiểm soát và xác định mức
độ mRNA được mã hóa thành protein bao
gồm kiểm soát sự hiện diện của 5’-CAP,
3’-polyA và ảnh hưởng của sự hoạt động
protein sản phẩm trong quá trình giải mã.


10


11


12


Summary of Gene Expression
(Eukaryotes)

13


Moâ hình hormon (ñoäng vaät)

14

15
Thoõng tin thửự 2 cuỷa hormon (ủoọng vaọt)


16
Thông tin thứ 2 của hormon thực vật

• Yếu tố đáp ứng (RE: responsive element) của hormon
thực vật: GARE, ABRE, ERE (GCCGCC)…


Mô hình hoạt động của auxin


18
Biểu hiện gen trong quá trình sinh phôi
Nguyên tắc nghiên cứu sự biểu hiện gen
trong quá trình sinh phôi là thu thập
các biểu hiện đột biến và phân tích
theo mô hình của Arabidopsis
thaliana).
Có khoảng 3.500 gen cần cho sự phát triển
phôi hoàn chỉnh, trong đó khoảng 40
gen liên quan trực tiếp quá trình, (nếu
đột biến sẽ có biểu hiện khiếm khuyết
của phôi).


19

Các kiểu đột biến theo trục dọc cây mầm


20


Cây hoang dại: hợp tử kéo dài, phân
chia lần 1 cho tế bào ngọn nhỏ (phôi)
và tế bào gốc lớn (dây treo), sau đó
luôn theo các hướng xác đònh.
Đột biến gnom: hợp tử ít kéo dài,
phân chia lần 1 cân xứng, sau đó
không theo hướng xác đònh.


Phôi hoang dại có 2 tầng ở
giai đoạn 8 tế bào: tầng
trên cho tử diệp + chồi;
tầng dưới cho trụ hạ diệp +
rễ.
Đột biến monopteros (mp):
4 tầng phân chia kiểu tầng
trên của phôi dại  thiếu
trụ hạ diệp & rễ  gen mp
kiểm soát tạo trụ hạ diệp &
rễ.


• Vì sao đột biến gnom khôngcó rễ?

• Gene gnom
• 
• Sản phẩm X (?)
• 
• Gene mp hoạt động
• 
• Phần gốc cây mầm


Nhận xét về quá trình sinh phôi:
(1) Sự biểu hiện gene xảy ra theo một trình tự
xác đònh: gnom  mp  stm
(2) Kéo dài tế bào theo hướng và vò trí đúng của
mặt phẳng phân chia tế bào là những yếu tố
đầu tiên kiểm soát sự phát sinh hình thái.
(3) Phôi có cấu trúc phân tầng (phân đoạn) ở
các giai đoạn sớm.
(4) Quá trình sinh
phôi được kiểm soát
chính xác theo thời
gian và không gian.


• (5) Nhờ sự điều hòa (theo thời gian và không
gian), các tế bào dẫn xuất từ hợp tử phân hóa,
mất tập tính phân chia và lần lượt cho những cấu
trúc hình thái chuyên biệt.
• (6) Mỗi tế bào soma thừa hưởng toàn bộ thông tin
di truyền của hợp tử, nhưng chỉ có một phần
thông tin được biểu hiện trong tế bào phân hóa.

• (7) Tiềm năng sinh phôi của tế bào bò đàn áp bởi
các tương quan trong cơ thể nguyên vẹn.
• (8) Sự tương quan (thuận & nghòch) xuất hiện sớm
trong quá trình sinh phôi (tế bào ngọn đàn áp khả
năng sinh phôi của tế bào gốc) và có thể giải thích
ở mức phân tử (liên hệ gnom / mp).