Điều tiết tổng hợp protein protein synthesis

TR ỜNG ĐẠI HỌC C N THƠ VI N NGHIểN C U VÀ PHÁT TRI N CỌNG NGH SINH H C BÁO CÁO MỌN: SINH H C PHỂN T MSHP: CS102 NHịM TH C HI N       Phạm Đoàn Mỹ Ng c Trần Th Thu Lan Nguy n Th Kim Ngân Nguy n Th Huy n Anh Huỳnh Th Ng c Trân Nguy n Dũ Phụng Tiên – – – – – – B1605099 B1605088 B1605095 B1605065 B1605126 B1605120 Nội dung báo cáo:    I Giới thi u: II Nội dung: 1) S u tiết tổng hợp protein 1.1) Đi u hòa âm tính 1.2) Đi u hịa dương tính 1.3) Đi u hòa suy giảm 2) S u tiết tổng hợp protein 3) S u tiết tổng hợp protein III Kết luận vi khuẩn tế bào chân hạch cấp enzyme I Giới thi u    Đi u tiết tổng hợp protein vấn đ trung tâm c a sinh h c hi n đại Tùy nhu cầu c a tế bào, tùy t ng mô, t ng giai đoạn sinh trư ng phát tri n mà tế bào có nhu cầu tổng hợp loại protein khác Hoạt động tổng hợp protein u tiết theo hướng cho có lợi với tế bào II Nội dung 1) Điều hòa tổng hợp protein vi khuẩn 1.1 Điều hịa âm tính a Cảm ng 1.3 Điều hòa suy giảm 1.2 Điều hòa dương tính b c chế a Cảm ng b c chế Đi u tiết tổng hợp protein    VK sinh vật nhân sơ, phần lớn u hòa m c độ phiên mã Cơ chế u hịa ch yếu th c hi n thơng qua Operon Khái ni m v Operon Jacob Monod đ xuất, Operon gồm có thành phần:  Một gen u hòa (regulartor gene)  Một vùng kh i động (promoter)  Một vùng huy (Operator)  Một nhóm gen cấu trúc (Structure gene) Gen điều hòa Promoter Operator Gen X Gen Y Gen Z 1.1 Đi u hịa âm tính a Cảm ng gen   Là s hoạt động c a mơ hình Lac-Operon, bình thư ng operon khơng hoạt động hoạt hóa b i chất cảm ng Lactose v a chất v a chất cảm ng q trình u hịa - Khi mơi trư ng khơng có Lactose, gen u hịa u tiết tổng hợp chất c chế - Chất c chế gắn vào vùng huy, ARN polymerase không bám vào vùng kh i động Phiên mã bị ngừng lại a Cảm ng gen Khi mơi trường khơng có Lactose a Cảm ng gen - Khi môi trư ng có Lactose, chất cảm ng tạo bất hoạt chất c chế làm cho chất c chế không th gắn vào vùng huy - ARN polymerase liên kết với vùng kh i động, m đầu phiên mã gen cấu trúc, tổng hợp mARN - > Các enzyme cần thiết cho s biến dưỡng Lactose tổng hợp a Cảm ng gen Khi mơi trường có Lactose 1.2 Đi u hịa dương tính b c chế d hóa c chế d hóa: glucose, lactose, arabinose có mặt môi trư ng, tế bào s dụng glucose kìm hãm hoạt động c a operon chuy n hóa đư ng khác - Khi thiếu glu, chúng tăng cư ng tổng hợp nucleotic cyclic adenosine-3,5’-monophosphat(cAMP) - Mặt khác thêm cAMP vào mơi trư ng có glu đư ng khác, hoạt động c a operon không nh ng không b c chế mà ngược lại hoạt hóa - > cAMP đóng vai trị quan tr ng bật m số gen chúng b kìm hãm - 1.2 Đi u hịa dương tính - Đồng th i, cAMP cần phải có protein tương tác tồn đ hoạt hóa Operon - Protein g i protein hoạt hóa q trình d hóa (Catabolite Activator Protein- CAP) - cAMP liên kết với protein hoạt hóa tạo thành ph c chất cAMP-CAP, gây uốn cong sợi ADN - Operon Lac u hịa dương tính nh ph c chất 1.3 Đi u hòa suy giảm - Cơ chế u hòa suy giảm (Attenuation) ki u u hòa th phát hi n h Tryptophan, dùng s d ch mã đ u hòa phiên mã Attenuation tạo mARN uốn gập cách n hình g i cấu trúc vịng lặp (stem-loop) theo sau trình t Uridine, có khả kết thúc phiên mã S u hòa suy giảm nguyên nhân gây kết thúc phiên mã sớm mARN nh ng u ki n đ nh Sự suy giảm xảy cấu trúc th cấp đặc biệt tạo thành mARN 1.3 Đi u hịa suy giảm - Attenuation có thêm vùng đặc bi t vùng Leader, nơi gắn tín hi u, d ch mã v a tổng hợp - Đóng vai trị suy giảm, ki m sốt q trình u hòa suy giảm sinh vật nhân sơ 1.3 Đi u hòa suy giảm giai đoạn m đầu, sau ARN polymerase phiên mã vùng 2, vùng ghép đôi với đ tạo thành cấu trúc vòng lặp - Cấu trúc tạo nên đ ARN polymerase có th đuổi k p s d ch mã, sau phiên mã di n chặt chẽ song song với d ch mã - Bây gi q trình u hịa suy giảm có th xảy 1.3 Đi u hòa suy giảm - Nếu tế bào b thiếu tryptophan, sau số lượng tARNTrp giảm đáng k - D ch mã Leader polypeptide b d ng lại codon Tryptophan - Ngăn cản ribosome tiến vào vùng 2, vùng t kết cặp với vùng 3, tạo thành tín hi u chống kết thúc (antiermination) cản tr s hình thành tín hi u kết thúc >>> ARN polymerase tiếp tục phiên mã d ch mã tổng hợp enzyme cần thiết cho sinh tổng hợp tryptophan 1.3 Đi u hòa suy giảm - Trư ng hợp tế bào cung cấp đầy đ tryptophan, có đ tARNTrp đ tiến hành d ch mã - Ribosome trượt qua codon Trp vào vùng 2, s có mặt c a ribosome vùng 2, ngăn cản vùng kết cặp với vùng Trong trư ng hợp này, vùng kết hợp với vùng tạo thành tín hi u kết thúc phiên mã (tiermination) - > Tín hi u cho s u hịa suy giảm nồng độ tARNTrp tế bào 2) S ki m soát    tế bào chân hạch Cơ chế u hòa ph c tạp Hoạt động phiên mã phụ thuộc vào kh i động tín hi u u hịa Ngồi ra, h gen cịn có gen tăng cư ng, bất hoạt 2) S ki m soát    tế bào chân hạch Các gen tăng cư ng tác động lên gen u hòa  biến đổi cấu trúc nucleoxom c a chất nhi m sắc Các gen c chế  ngưng phiên mã gây s biến đổi cấu trúc nhi m sắc th Cơ chế u hòa sau phiên mã: ARN ban đầu Sửa chữa Cắt bỏ Chế biến ARN th c Tổng hợp protein 2) S ki m soát tế bào chân hạch S khác bi t v u tiết tổng hợp protein tế bào sơ hạch chân hạch Sơ hạch Chân hạch • Phiên mã d ch mã • Phiên mã xảy tổng hợp tế bào nhân, d ch mã tế chất bào chất • Nhi u protein • Đi u tiết tổng hợp tổng hợp lúc t ng enzyme 3) Ki m soát   cấp enzyme Đi u tiết hoạt động c a enzyme tổng hợp loại phổ biến:  c chế ngược: sản phẩm c a lộ trình biến dưỡng có tác động chất ngăn cản hoạt động c a enzyme đầu lộ trình  Ti n chất kích tác: chất biến dưỡng c a lộ trình sinh tổng hợp kích thích hoạt động c a enzyme cuối 3) Ki m soát cấp enzyme HNgăn cản ngược Ti n chất kích tác A E1 B E2 C X EX Y EY Z III Kết luận:   Vấn đ u tiết tổng hợp protein vấn đ quan tr ng , s tồn c a th phụ thuộc vào h thống u hòa m m dẻo, tác động nh p nhàng Tế bào tổng hợp protein cần thay đổi theo nhu cầu c a th Tài li u tham khảo      Sinh hóa (phần 2) - Nguy n Đình Huyên, Hà Ái Quốc Các nguyên lý sinh h c – trư ng ĐH Y Hà Nội Sinh h c phân t c a tế bào – Lê Đ c Trình Sinh h c phân t tế bào – Trần Phước Đư ng http://www.blogsinhhoc.com/2013/01/su-ieu-hoatong-hop-protein.html ... thi u: II Nội dung: 1) S u tiết tổng hợp protein 1.1) Đi u hòa âm tính 1.2) Đi u hịa dương tính 1.3) Đi u hòa suy giảm 2) S u tiết tổng hợp protein 3) S u tiết tổng hợp protein III Kết luận vi khuẩn... khác Hoạt động tổng hợp protein u tiết theo hướng cho có lợi với tế bào II Nội dung 1) Điều hòa tổng hợp protein vi khuẩn 1.1 Điều hịa âm tính a Cảm ng 1.3 Điều hòa suy giảm 1.2 Điều hòa dương... biến ARN th c Tổng hợp protein 2) S ki m soát tế bào chân hạch S khác bi t v u tiết tổng hợp protein tế bào sơ hạch chân hạch Sơ hạch Chân hạch • Phiên mã d ch mã • Phiên mã xảy tổng hợp tế bào