di truyen hoc

Điều hòa biểu hiện gen
•
Nhóm 5:
Nguyễn Thị Thắm
Nguyễn Phương Hạnh
Hoàng Mạnh Hải
Nguyễn Viết Hải
Lê Thu Trang
Nguyễn THị THúy Lan

I.Khái niệm:
- Điều hoà hoạt động của gen chính là điều hoà lượng
sản phẩm của gen được tạo ra trong tế bào nhằm đảm
bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện
môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ
thể.
- Ở sinh vật nhân sơ, điều hoà hoạt động gen gen chủ
yếu được tiến hành ở cấp độ phiên mã.
- Ở sinh vật nhân thực, sự điều hoà phức tạp hơn ở nhiều
cấp độ từ mức ADN (trước phiên mã), đến mức phiên
mã, dịch mã và sau dịch mã.

II.Nội dung:
Prokaryote:
•
Cấu tạo tế bào đơn giản, chưa
có màng nhân ngăn cách giữa
nhân với tế bào chất .
•
bộ máy di truyền là một DNA

vòng, trần, chứa số lượng gen
giới hạn và không phân mãnh.
•
sự phiên mã và dịch mã xảy ra
đồng thời.
•
Prokaryote là những cơ thể
đơn bào, sống tự do, sinh
trưởng và phân chia trong điều
kiện thích hợp và được cung
cấp đấy đủ chất dinh dưỡng
Eukaryote :
•
cấu trúc phức tạp, có màng
nhân ngăn cách giữa nhân với
tế bào chất .
•
Sự điều hòa biểu hiện gen xãy
ra ở nhiều mức độ khác nhau:
phiên mã, biến đổi sau sau
phiên mã, dịch mã, biến đổi
sau dịch mã.
•
Eukaryote là những cơ thể đa
bào. Tế bào eukaryote ít chịu
ảnh hưởng của môi trường.
.

Prokaryote và Eukaryote

A.SỰ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GEN Ở PROKARYOTE:
•
Có 2 đặc điểm:
- Có khả năng nhận biết các điều kiện trong môi trường.
- Có khả năng tắt hoặc mở sự phiên mã của mỗi gen chuyên biệt
hoặc các nhóm gen.
•
Cơ chế phân tử cho mỗi mô hình điều hòa hoàn toàn khác nhau,
nhưng thường theo một trong hai kiểu chính:
- Điều hòa âm tính:liên kết với protein ức chế ngăn cản quá trình
phiên mã.
- Điều hòa dương tính: liên kết với protein hoạt hoán khởi động quá
trình phiên mã.
-> Điều hòa âm tính phổ biến phổ biến cho prokaryote, trong khi điều
hòa dương tính lại phổ biến cho eukaryote.

Mụ hỡnh iu hũa biu hin gen prokaryote:
1. Operon cm ng:
- operon lac.
- operon arabinose.
2. Operon kỡm hóm.
operon tryptophan.

operon l gỡ?
Các gen cấu trúc liên quan về chức n ng thường phân bố liền nhau thành
cụm và có chung một cơ chế điều hoà được gọi là Opêron.
Nhim sc th E. coli
vi v trớ tng i ca cỏc
operon khỏc nhau.

Sơ đồ cấu trúc của operon lac:
Gồm:
- Gen cấu trúc ( Z, Y, A ): tổng hợp enzim để phân giải lactozo
- Vùng vận hành (O): chứa protein ức chế quá trình phiên mã.
- Vùng khởi động (P): nơi mARN polymeraza bám vào và khởi động
phiên mã.
- Gen điều hòa (R): tạo protein ức chế và liên kết với vùng vận hành
ngăn cản quá trình phiên mã. Gen này không nằm trong cấu trúc của
operon lac.
P R P 0 Z Y A
Gen ®iÒu hoµ
Opªron Lac

•
(A). bản đồ của
operon lac.
•
(B). sơ đồ của operon
lac ở trạng thái bị kìm
hãm.
•
(C). sơ đồ của operon
lac ở trạng thái được
kích thích.

A.1.Sự điều hòa hoạt động của operon lac:
•
Khi môi trường có chứa lactozo: gen điều hòa tổng hợp protein ức
chế liên kết với vùng vận hành ngăn cản quá trình phiên mã.
•

Khi môi trường có lactozo: lactozo liên kết với protein ức chế nên
ARN polymeraza liên kết được với vùng khởi động để tiến hành
phiên mã.
•
Trong phiên mã các mARN của các gen cấu trúc tạo ra các enzim
phân giải đường lactozo.


A.2.Điều hòa âm ở tryptophane operon:
-Tryptophane trong tế bào được tổng hợp bởi sự tham gia
của 5 loại enzyme xúc tác.
- Nếu tế bào được nuôi trong môi trườn có trytophane thì
tryptophane trở thành một chất đồng ức chế, gắn vào
repressor khiến cho repressor hoạt động, ngăn cản quá
trình phiên mã tạo các enzyme để tổng hợp tryptophane.

- Khi trong tế bào thiếu tryptophane thì repressor trở nên
bất hoạt, quá trình phiên mã diễn ra, các enzyme xúc tác
quá trình tổng hợp tryptophan được tổng hợp.


A.3.Điều hòa dương operon lac:
- Xảy ra khi cả glucose và lactose cùng tồn tại. Khi đó việc
tổng hợp enzyme phân hủy lactose bị glucose ức chế. Khi
đó cần một cơ chế điều hòa khác.
- Nồng độ glucose điều hòa nồng độ của cAMP(những
phân tử nhỏ adenosine monophosphate vòng, được tổng
hợp bởi enzymee adenyl cyclase), và nồng độ cAMP lại
điều hòa hoạt tính của lac operon.
- Khi nồng độ glucose cao thì nồng độ của cAMP ở mức

thấp. Khi nồng độ glucose rất thấp thì nồng độ cAMP tăng
cao.
- cAMP được nhận bởi protein CAP(cyclic AMP receptor
protein). Phức hợp cAMP-CAP gắn vào vị trí có tên CAP
trên operon kích thích RNA-polymerase gắn chặt hơn vào
operon và thực hiện phiên mã để tổng

Bốn trạng thái điều hòa của operon lac