trạng và cung cấp nguyờn liệu cấu tạo nờn cỏc bào quan va` đảm nhận nhiều chức năng khỏc nhau.
Chức năng của prụtờin
- Là thành phần cấu tạo chủ yếu chất nguyờn sinh, hợp phần quan trọng xõy dựng nờn cỏc bào quan, màng sinh chất...cấu trỳc đa dạng của prụtờin quy định mọi đặc điểm, hỡnh thỏi, giải phẫu của cơ thể:
- Tạo nờn cỏc enzim xỳc tỏc cỏc phản ứng sinh hoỏ. Nay đó biết khoảng 3.500 loại enzim. Mỗi loại tham gia một phản ứng xỏc định.
- Tạo nờn cỏc hoocmụn cú chức năng điều hoà quỏ trỡnh trao đổi chất trong tế bào, cơ thể. - Hỡnh thành cỏc khỏng thể, cú chức năng bảo vệ cơ thể chống lại cỏc vi khuẩn gõy bệnh. - Tham gia vào chức năng vận động của tế bào và cơ thể.
- Phõn giải prụtờin tạo năng lượng cung cấp cho cỏc hoạt động sống của tế bào và cơ thể. Túm lại, prụtờin đảm nhận nhiều chức năng liờn quan đến toàn bộ hoạt động sống của tế bào, quy định tớnh trạng của cơ thể sống.
Tớnh đặc trưng và tớnh đa dạng của prụtờin
- Prụtờin đặc trưng bởi số lượng thành phần, trỡnh tự phõn bố cỏc axit amin trong từng chuỗi pụlipeptit. Vỡ vậy, từ 20 loại axit amin đó tạo nờn 1014 – 1015 loại prụtờin rất đặc trưng va` đa dạng cho mỗi loài sinh vật.
- Đặc trưng bởi số lượng, thành phần, trỡnh tự phõn bố cỏc chuỗi polipeptit trong mỗi phõn tử prụtờin.
Đặc trưng bởi cỏc kiểu cấu trỳc khụng gian của cỏc loại prụtờin để thực hiện cỏc chức năng sinh học.
V. Mụ hỡnh điều hoà sinh tổng hợp prụtờin của gen, ý nghĩa của sự điều hoà sinh tổng hợp prụtờin tổng hợp prụtờin
Cơ chế điều hoà ở sinh vật trước nhõn
- Trong tế bào cơ thể cú rất nhiều gen cấu trỳc, khụng phải cỏc gen đú đều phiờn mó, tổng hợp prụtờin đồng thời. Sự điều hoà hoạt động của gen được thực hiện qua cơ chế điều hoà. Vào năm 1961, F.Jacop và J.Mono đó phỏt hiện sự điều hoà hoạt động của gen ở
E.Coli.
- Một mụ hỡnh điều hoà bao gồm cỏc hệ thống gen sau:
+ Một gen điều hoà (Regulator : R), gen này làm khuụn sản xuất một loại prụtờin ức chế cú tỏc dụng điều chỉnh hoạt động của mội nhúm gen cấu trỳc qua tương tỏc với gen chỉ huy.
+ Một gen chỉ huy (Operator :O) nằm kề trước nhúm gen cấu trỳc, là vị trớ tương tỏc với chất ức chế.
+ Một gen khởi động (Promotor :P) nằm trước gen chỉ huy và cú thể trựm lờn một phần hoặc toàn bộ gen này, đú là vị trớ tương tỏc của ARN – polimeraza để khởi đầu phiờn mó. + Một nhúm gen cấu trỳc liờn quan với nhau về chức năng, nằm kề nhau cựng phiờn mó tạo ra một ARN chung.
Một Operon chỉ gồm cú gen chỉ huy và cỏc gen cấu trỳc do nú kiểm soỏt.
- Cơ chế điều hoà diễn ra như sau:
Gen điều hoà chỉ huy tổng hợp một loại prụtờin ức chế, prụtờin này gắn vào gen chỉ huy (o) làm ngăn cản hoạt động của enzim phiờn mó. Vỡ vậy ức chế hoạt động tổng hợp ARN của cỏc gen cấu trỳc. Khi trong mụi trường nội bào cú chất cảm ứng, chất này kết hợp với prụtờin ức chế làm vụ hiệu hoỏ chất ức chế, khụng gắn vào gen chỉ huy. Kết quả là gen chỉ huy làm cho nhúm gen cấu trỳc chuyển từ trạng thỏi ức chế sang trạng thỏi hoạt động. Quỏ trỡnh phiờn mó lại xảy ra
Cơ chế điều hoà ở sinh vật cú nhõn.
- Cơ chế điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật cú nhõn phức tạp hơn vỡ do tổ chức phức tạp của ADN trong NST. ADN trong tế bào cú khối lượng rất lớn, nhưng chỉ một phần nhỏ mó hoỏ cỏc thụng tin di truyền, đại bộ phận đúng vai trũ điều hoà.
- ADN tồn tại trờn NST được xoắn lại rất phức tạp, vỡ vậy trước khi phiờn mó NST phải thỏo xoắn rồi cỏc phõn tử enzim phiờn mó tương tỏc với prụtờin điều hoà bỏm vào vựng khởi động xỳc tiến quỏ trỡnh tổng hợp ARN.
- Tuỳ nhu cầu của tế bào, tuỳ từng mụ, từng giai đoạn sinh trưởng, phỏt triển mà mỗi tế bào cú nhu cầu tổng hợp cỏc loại prụtờin khụng giống nhau.
- Trong cựng một loại tế bào, cỏc loại mARN cú tuổi thọ khỏc nhau. Cỏc prụtờin được tổng hợp vẫn thường xuyờn chịu cơ chế kiểm soỏt để lỳc khụng cần thiết cỏc prụtờin đú lập tức bị enzim phõn giải.
- Hoạt động phiờn mó ở sinh vật nhõn chuẩn phụ thuộc vào vựng khởi động, vào cỏc tớn hiệu điều hoà. Ngoài ra trong hệ gen của sinh vật nhõn chuẩn cũn cú cỏc gen tăng cường, gen bất hoạt. Cỏc gen tăng cường tỏc động lờn gen điều hoà, gõy nờn sự biến đổi cấu trỳc nuclờụxụm của chất nhiễm sắc, gen bất hoạt, làm ngừng phiờn mó khi gõy ra sự biến đổi cấu trỳc NST.
Cần chỳ ý rằng cỏc ARN được tổng hợp từ gen cấu trỳc ở sinh vật nhõn chuẩn ban đầu chỉ là những bản thảo chưa hoàn chỉnh. Sau đú cũng được sửa chữa, cắt bỏ, chế biến lại để tạo ra những ARN thành thục mới đưa vào sử dụng làm bản phiờn chớnh thức tổng hợp prụtờin. Hiện tượng này được gọi là cơ chế điều hoà sau phiờn mó.