Không phải tất cả câc gene ñều có biểu hiện liín tục. Mức ñộ biểu hiện của gene khâc nhau giữa câc tế băo hoặc khâc nhau theo giai ñoạn trong chu trình tế băo. Chẳng hạn gene mê hóa cho hemoglobin ñược biểu hiện ở mức
ñộ cao chỉở trong tế băo tiền thể (precursor) của tế băo mâu. Hoạt tính của gene khâc nhau theo chức năng tế băo. Ở ñộng vật có xương sống như
chuột, chứa khoảng 200 loại tế băo ñược phđn hóa chức năng khâc nhau. Tất cả câc tế băo ñều chứa cùng thông tin di truyền, những tế băo khâc nhau chỉ ở những gene hoạt ñộng. Trong nhiều trường hợp, hoạt tính của gene ñược
ñiều hòa ở mức ñộ phiín mê, cả qua những tín hiệu bắt ñầu bín trong tế băo vă cả phản ứng với những ñiều kiện bín ngoăi. Tuy nhiín thông tin di truyền ñược ñiều hòa theo những câch khâc nhau. Câc bước ñiều khiển hoạt
ñộng gene bao gồm:
- Cấu trúc lại DNA, trong ñó những thay ñổi biểu hiện gene phụ thuộc văo vị trí trình tự DNA trong genome.
- ðiều hòa phiín mê trong tổng hợp bản phiín mê RNA bằng sựñiều khiển sự mởñầu vă sự kết thúc
- Quâ trình chế biến RNA hoặc ñiều hòa qua quâ trình cắt nối trín RNA (RNA splicing)
199
Hình 11.1 Mô hình ñiều hòa đm tính (negative regulation) vă ñiều hòa dương tính (positive regulation).
A. Trong ñiều hòa đm tính, protein ức chế bâm văo phđn tử DNA, ngăn cản phiín mê
B. Trong ñiều hòa dương tính, sự bâm văo của protein hoạt hóa phiín mê, kích thích phiín mê.
200
- Sự bền vững của mRNA
Có sự khâc nhau ñâng kể trong sự ñiều hòa biểu hiện của câc gene ở
eukaryote vă prokaryote. Prokaryote lă những cơ thể ñơn băo sống tự do, sinh trưởng vă phđn chia trong ñiều kiện thích hợp vă ñược cung cấp ñầy ñủ
chất dinh dưỡng. Do ñó hoạt ñộng của câc gene ñược ñiều hòa do nhu cầu của tế băo khi cần thiết.
Khâc với prokaryote, eukaryote lă những cơ thể ña băo. Trong cơ thể ñang phât triển, một tế băo không chỉ sinh trưởng vă phđn chia mă tế băo thế
hệ sau trải qua những thay ñổi quan trọng về hình thâi vă hóa sinh vă duy trì trạng thâi biến ñổi của nó. Hơn nữa trong quâ trình phât triển phôi, tế băo eukaryote ít chịu ảnh hưởng của môi trường hơn so với vi khuẩn. Cuối cùng,
ở cơ thể trưởng thănh, sự sinh trưởng vă phđn chia tế băo của hầu hết câc loại tế băo bị ngừng, mỗi tế băo chỉ phải duy trì câc tính chất riíng biệt của nó.