Điều hòa biểu hiện gene

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA KHOA HỌC SINH HỌC BÀI 8: ĐIỀU HỊA BIỂU HIỆN GEN Nhó m9 TABLE OF CONTENTS 01 Sự điều hòa biểu 03gen Mơ hình biểu 02 Mơ hình biểu gen prokaryote 01 Sự điều hòa biểu gen I Khái niệm - Sự biểu gen chịu kiểm soát chế điều hòa Các chế nắm giữ vai trò quan trọng cho hoạt động sống, đáp lại biến đổi bên bên thể - Việc điều hòa thực nhiều mức độ khác liên quan đến giai đoạn phát triển Hoạt tính gen thực nhiều chế khác để có hiệu tốt việc sử dụng lượng tế bào II Động Prokaryote Nhằm điều chỉnh hệ enzyme đảm bảo yêu cầu tăng trưởng sinh sản → điều hồ mang tính thuận nghịch, tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường Eukaryote Mỗi tế bào tuân thủ nghiêm ngặt chương trình phát triển chuyên biệt → Sự điều hồ hướng đến việc biệt hố tế bào khơng mang tính thuận nghịch LO L! III So sánh Sự khác biệt cấu trúc tế bào dẫn đến khác biệt điều hồ biểu gen Có khác đáng kể prokaryote eukaryote điều hòa biếu gen Các tế bào eukaryote có cấu tạo phức tạp nhiều nên chế điều hịa phức tạp prokaryote khơng có Prokaryote Eukaryote phiên màng nhân → phiên mã, dịch mã xảy đồng thời → điều hoà biểu gen chủ yếu giai đoạn phiên HAHA HA! mã mã, dịch mã khơng xảy đồng thời → điều hồ biểu gen phức tạp LMAO! - Ở prokaryote, mục đích điều hịa biểu gen nhằm điều chỉnh hệ enzyme cho phù hợp với tác nhân dinh dưỡng lý hố mơi trường, đảm bảo hai yêu cầu tế bào sinh trưởng sinh sản Sự điều hòa linh động có tính thuận nghịch - Ở eukaryote, tế bào không tiếp xúc trực tiếp với mơi trường, nên điều hịa khơng cịn nhằm mục đích đối phó với biến động ngoại bào Sự điều hòa eukaryote hướng đến việc chuyên biệt hóa loại tế bào vào cấu trúc chức LO L! Ba thành phần điều hịa biếu gen là: 1) Tín hiệu gây đáp ứng làm thay đổi biểu gen; 2) Giai đoạn thực điều hịa q trình từ tái đến dịch mã; 3) Cơ chế phân tử điều hòa biểu gen 02 Mơ hình biểu gen prokaryote • Hoạt động gen điều hòa nhu cầu tế bào cần thiết Tác động nhân tố môi trường làm gen tương ứng mở để phiên mã, dịch mã tổng hợp protein hay có hiệu ngược • lại Động prokaryote: làm dừng Nhằm điều chỉnh hệ enzyme đảm bảo yêu cầu tăng trưởng sinh sản → điều hồ mang tính thuận nghịch, tuỳ thuộc A! HAHAH 10 JUPITER SATURN Jupiter is the biggest planet of them all Saturn is a gas giant and has rings - Số lượng permease tăng->lactose vào tế bào với số lượng lớn->phân hủy -galactosidase Khi lactose sử dụng hết, protein kìm hãm gắn trở lại vào operator làm operon bị đóng; phiên mã gen cấu trúc bị dừng   - Bản thân gen điều hịa lactose có promoter (Pi) gen cấu LO trúc protein kìm L! hãm 13 Operon tryptophan  Hệ thống tryptophan có cấu trúc tương tự hệ thống lactose gồm: gen điều hòa trpR operon tryptophan  Các gen cấu trúc xác định enzyme xếp theo thứ tự tương ứng với HAHAH chức A! xúc tác theo trình tự Hình 8.5 Operon tryptop 14 Sự khác với hệ thống lactose gen điều hịa • Gen điều hòa hệ thống tryptophan tổng hợp thường xuyên aporepressor protein, chất kìm hãm mà riêng khơng có hoạt tính • Khi tryptophan dư thừa -> trở thành chất corepressor (đồng kìm hãm) + kết hợp với aporepressor => phức hợp kìm hãm có hoạt tính 15 • Khi nồng độ tryptophan thấp, tách khỏi phức hợp kìm hãm aporepressor hoạt tính Lúc operator lại mở RNA polymerase dịch mã gen cấu trúc để tổng hợp enzyme tạo tryptophan Sự điều hòa kiểu gọi điều hòa ức chế ngược sản phẩm cuối có mối liên hệ ngược Như vậy, hoạt động thống ngược lại với thống lactose: tryptophan operon đóng, thiếu tryptophan hệ hệ có bị 16 03 Mơ hình biểu gen 17 Mơ hình điều hịa biểu gene Eukaryote Mức độ chất nhiễm sắc Các mức độ điều hòa LMAO ! Mức độ phiên mã Mức độ hậu phiên mã Mức độ dịch mã Mức độ hậu dịch mã 18 II Điều hòa biểu gen Eukaryote Sự điều hòa biểu gen eukaryote phải qua nhiều mức điều hòa phức tạp so với prokaryote qua nhiều giai đoạn như: nhiễm sắc thể tháo xoắn, phiên mã, biến đổi hậu phiên mã, mRNA rời nhân tế bào chất, dịch mã biến đổi hậu Hình 8.2 Sự biểu gen Eukaryote19  Ở operon prokaryote, gen điều hòa promoter thường nằm gần nhau, eukaryote gen điều hịa nằm gần promoter chúng kiểm sốt  Các enhancer trình tự nằm phân tử với promoter có hàng trăm cặp base phía trước phía sau promoter mà chúng kích thích  Trình tự điều hịa 5’ phía trước có promoter eukaryote thường dài, có hàng chục kilobase (kb) Sự phiên mã kích thích  Có nhiều kiểu điều hịa dạng nhân tố có tác tín hiệu khác Sự điều hịa hoạt động động từ xagen (trans) protein eukaryote phần lớn đáp ứng lại tín hiệu bên 20