Kiểm soát biểu hiện Gene docx

KIỂM SOÁT BIỂU HIỆN GENE 1. Operon lac 2. Operon trp 3. Điều hòa dòch mã ở tiền hạch 4. Kiểm soát biểu hiện gene chân hạch 5. Sự nhận biết protein-DNA 6. Ý nghóa của sự biểu hiện gene 1. Operon lac Khi ta uống sữa (có lactose), E. coli nhanh chóng tạo bộ ba enzyme dùng lactose, do lactose cảm ứng sự mở của operon lac. Operon = nhóm gene với các chức năng liên hệ + các vùng điều hòa (promoter + operator). • Các vùng của operon lac • - 3 gene cấu trúc: lacZ ( β -galactosidase), lacY (permease) và lacA (?) • - Plac đánh dấu nơi khởi đầu sao chép cho cả 3 gene • - O quyết đònh RNA pol dính Plac hay không • Các trình tự bổ sung • - CAP cho phép RNA pol dính Plac hay không • - I (với promoter riêng) mã hóa protein repressor Tổ chức của operon lac • Cơ chế hoạt động của operon lac: • Operon lac chỉ mở [được cảm ứng, “mở”, sao mã] khi nồng độ glucose thấp và có lactose • ● Glucose thấp → cAMP cao → cAMP-CAP dính vào vò trí-CAP → làm cong DNA → RNA pol có thể vào Plac • ● Có lactose → lactose dính vào R → R-lactose không dính vào O → RNA pol có thể vào Plac Toùm taét OFF OFF OFF ON 2. Operon trp : Repressor trp hoạt động khi dính trp (thức ăn là sữa hay thòt) → ngừng sao mã • 3. Điều hòa dòch mã ở tiền hạch • Điều hòa ở mức dòch mã sự sản xuất ribosome (rRNA & r-protein): khi r-protein vượt quá, chúng cố đònh trên mRNA để cản sự dòch mã. 4. Kiểm soát biểu hiện gene chân hạch Cấu trúc gene chân hạch (2 vùng): - vùng ghi mã = chuỗi exon – intron - vùng điều hòa ở 5’ gồm các trình tự điều hòa cis (6-8 nucleotide) = enhancer & các promoter • ° Kiểm soát ở mức sao mã [điều hòa cis – trans] • Yếu tố (trình tự) điều hòa cis (DNA) là nơi cố đònh yếu tố điều hòa trans (protein) → tăng sao mã Điều hòa cis-trans bởi hormone • - Hormone hòa tan trong lipid (thyroxine) qua màng • - Hormone hòa tan trong nước (adrenaline) cố đònh trên protein màng & truyền cAMP vào tế bào [...]...• ° Kiểm soát ở mức sau-sao mã • Thông thưòng nhất là ráp nối luân phiên + biên tập → sai biệt giữa gene và protein • Sự ráp nối luân phiên: • Biên tập: Ví dụ thêm U • … GAG AGG AGA GG… Glu Arg Arg Gly • • … GAU GUU UUA UGU GUU AUG UAU UUG UGU … Asp Val Leu Cys Val Met Tyr Leu Cys • • ° Kiểm soát ở mức dòch mã • - Các yếu tố kéo dài thuộc họ các protein G ∀ • Kiểm soát sau-dòch mã •... đoạn xoắn ở ngoài DNA để giữ vững sự khớp • Repressor tryp (protein điều hòa kiểu helixturn-helix) dính vào operator, nhờ khớp vào 2 rãnh lớn, sau khi dính 2 phân tử tryptophan 6 Ý nghóa của sự biểu hiện gene ° Tiền hạch: nhanh chóng [mức sao mã, operon] để khai thác tối đa nguồn thực phẩm tạm thời • ° Chân hạch: ở nhiều mức (nhiều cơ hội), chủ yếu cho yêu cầu phát triển ... các protein G ∀ • Kiểm soát sau-dòch mã • Ví dụ: sự cắt polypeptide để cho các sản phẩm hoạt động sau cùng (insulin) • 5 Sự nhận biết protein-DNA • Liên kết protein-DNA là vấn đề căn bản của sự điều hòa gene • Cấu trúc protein: 4 bốn mức độ + motif & domain • Motif: “cấu trúc siêu bậc hai” = vùng nhiều yếu tố có cấu trúc bậc hai • Domain: đơn vò chức năng có cấu trúc bậc ba = một đoạn protein do exon . KIỂM SOÁT BIỂU HIỆN GENE 1. Operon lac 2. Operon trp 3. Điều hòa dòch mã ở tiền hạch 4. Kiểm soát biểu hiện gene chân hạch 5. Sự nhận biết protein-DNA 6. Ý nghóa của sự biểu hiện gene. khi r-protein vượt quá, chúng cố đònh trên mRNA để cản sự dòch mã. 4. Kiểm soát biểu hiện gene chân hạch Cấu trúc gene chân hạch (2 vùng): - vùng ghi mã = chuỗi exon – intron - vùng điều. UUG UGU … • Asp Val Leu Cys Val Met Tyr Leu Cys • ° Kiểm soát ở mức dòch mã • - Các yếu tố kéo dài thuộc họ các protein G ∀ • Kiểm soát sau-dòch mã • Ví dụ: sự cắt polypeptide để cho các