Điều hoà trước phiên mã - Sinh vật nhân thực pps

Điều hoà trước phiên mã - Sinh vật nhân thực Bình thường phần lớn các gen bên trong tế bào của cơ thể nhân thực đều bị bất hoạt, chỉ khi nào tế bào cần đến loại sản phẩm nào thì các gen

Điều hoà trước phiên mã

- Sinh vật nhân thực

Bình thường phần lớn các gen bên trong tế bào của cơ thể nhân thực đều bị bất hoạt, chỉ khi nào tế bào cần đến loại sản phẩm nào thì các gen tương ứng mới được hoạt

động Điều hoà hoạt động gen sinh vật nhân thực đa bào phức tạp hơn nhiều so với sinh vật nhân sơ Điều

hoà hoạt động gen có thể được thực hiện ở tất cả các mức độ : từ điều hoà trước phiên mã, điều hoà phiên

mã, điều hoà sau phiên mã, điều

hoà dịch mã và sau dịch mã

Điều hoà trước phiên mã

ADN của sinh vật nhân thực được liên kết với rất nhiều loại prôtêin

khác nhau tạo nên chất nhiễm sắc (chromatin) Cấu trúc của chất

nhiễm sắc có thể được biến đổi

theo các mức độ khác nhau tuỳ

thuộc vào các giai đoạn của chu kì

tế bào Khi ở kì trung gian, những vùng nhiễm sắc thể chứa các gen

đang hoạt động thì ADN ở vùng đó dãn xoắn tối đa và chất nhiễm sắc tại vùng đó được gọi

là nguyên nhiễm sắc (euchromatin) Vùng được gọi là dị nhiễm sắc

(heterochromatin) là vùng không

chứa gen hoặc chứa các gen ở trạng thái không hoạt động vì ADN ở

vùng này bị co xoắn chặt

Các gen của sinh vật nhân thực có thể bị bất hoạt dài hạn khi một số

nuclêôtit ở vị trí nhất định bị biến

đổi bằng cách gắn thêm nhóm

CH3 vào gốc xitôzin khi ADN được nhân đôi và người ta gọi hiện tượng

đó là mêtyl hoá Khi vùng nhiễm

sắc được mêtyl hoá thì ADN bị co

xoắn chặt lại và gen không thể

phiên mã được

Bằng thực nghiệm, người ta đã

chuyển các gen đang hoạt động vào cùng dị nhiễm sắc thì các gen này lại trở nên bất hoạt Một trong hai nhiễm sắc thể X của nữ giới và của động vật có vú bị bất hoạt cũng

bằng cơ chế này Khi vùng nhiễm sắc thể đã bị mêtyl hoá thì trạng

thái này được di truyền từ tế bào

này sang tế bào khác

Mêtyl hoá đóng vai trò quan trọng trong quá trình biệt hoá tế bào (ở các mô nhất định, hầu hết các gen trong hệ gen bị đóng và chỉ một số gen nhất định hoạt động vào thời điểm nhất định) Trong quá trình

hình thành tế bào tinh trùng và

trứng ở người cũng như ở các loài động vật có vú khác, một số gen

nhất định ở trứng bị bất hoạt bằng cách mêtyl hoá trong các gen tương ứng trong tinh trùng lại không bị

bất hoạt hoặc ngược lại một số gen

ở tinh trùng bị bất hoạt trong khi đó các gen tương ứng trong tế bào

trứng lại vẫn hoạt động Cách thức bất hoạt các nhóm gen khác nhau ở

tế bào trứng và tế bào tinh trùng

của cùng một loài như vậy được

gọi invết hệ gen (genomic

tmprinting) Điều này giúp giải

thích tại sao hợp tử, ví dụ ở người, chỉ phát triển thành cơ thể bình

thường nếu chứa cả nhân của tinh

trùng và nhân của trứng Nếu tế bào trứng chứa 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của cùng một giới thì hợp tử

không phát triển được thành cơ thể Gen có thể được hoạt hoá hay bất hoạt bằng cách axêtin hoá hoặc khử axêtin : Axêtin hoá là hiện tượng

gắn thêm nhóm – COCH3 vào gốc lizin tại đầu N của prôtêin histôn

cấu tạo nên nuclêôxôm Còn hiện tượng khử axêtin là hiện tượng loại nhóm - COCH3 ra khỏi prôtêin

histôn Khi COCH3 được gắn vào gốc lizin sẽ làm trung hoà điện tích dương của nó và do vậy lizin không thể liên kết được với các

nuclêôxôm khác làm cho ADN

được dãn xoắn và promoter của gen

tiếp xúc được với ARN pôlimeraza nên phiên mã có thể được thực

hiện

Ở một số tế bào, một số gen nhất định có thể được lặp lại nhiều lần làm tăng số lượng bản sao, do vậy làm tăng sản phẩm của gen để đáp ứng nhu cầu của tế bào Đối với

một số mô, thậm chí toàn bộ hệ gen được nhân lên nhiều lần nhưng

không kèm theo phân chia tế bào chất (hiện tượng nội nguyên phân)

Ví dụ, ở tế bào tuyến nước bọt của

ấu trùng ruồi giấm, hiện tượng nội nguyên phân đã tạo nên bộ nhiễm sắc thể đa sợi hay còn gọi là bộ

nhiễm sắc thể khổng lồ với hệ gen

lưỡng bội được tăng lên tới 10 lần

so với bình thường (2n)

Đình Dương