Các gen kháng côn trùng có thể đƣợc biểu hiện thành protein cần phải có mặt các tín hiệu điều khiển thích hợp vào những vị trí nhất định. Những tín hiệu tham gia tích cực vào quá trình điều khiển biểu hiện gen bao gồm đoạn khởi động (promoter) và đoạn kết thúc. Ngoài ra, những yếu tố điều khiển phía trên nằm trƣớc gen cấu trúc cũng tham gia vào quá trình kiểm soát biểu hiện gen về số lƣợng, thời gian và không gian.
Promoter là một thành phần quan trọng trong cấu trúc của tất cả các gen và đóng vai trò then chốt trong việc biểu hiện gen. Từ những nghiên cứu mở đầu về promoter trên vi khuẩn vào cuối những năm 70, đến nay, nhiều promoter từ các gen ở nhiều loài
khác nhau đã đƣợc phân lập, xác định các vùng chức năng. Khái niệm về promoter đƣợc hiểu rộng và sâu sắc hơn.
Promoter có thể chia làm 2 loại chính: Promoter không đặc hiệu hay còn gọi là promoter cơ định (constitutive promoter) và promoter đặc hiệu (specific promoter)
Promoter cơ định (promoter điều khiển biểu hiện gen liên tục)
Loại promoter này tham gia điều khiển biểu hiện gen ở tất cả hoặc hầu nhƣ tất cả các loại mô khác nhau trong tất cả hay hầu nhƣ mọi giai đoạn phát triển của sinh vật. CaMV35S promoter điều khiển sự biểu hiện RNA 35S đƣợc phân lập từ virus khảm súp lơ (cauliflower mosaic virus – CaMV) là một ví dụ điển hình của nhóm promoter này.
Promoter đặc hiệu (promoter điều khiển biểu hiện gen theo cảm ứng)
Sự biểu hiện đặc hiệu là sự biểu hiện của các sản phẩm của gen giới hạn ở 1 hoặc một vài mô ( hạn chế về không gian – spatial limitation) và/hoặc ở một hoặc vài giai đoạn phát triển (đặc hiệu thời gian – temporal limitation). Không có một promoter nào hoàn toàn đặc hiệu: các promoter dƣờng nhƣ hoạt động ở một số mô, trong khi ở một số mô khác không hoặc chỉ hoạt động yếu. Hiện tƣợng này đƣợc biết đến nhƣ là sự biểu hiện yếu.
Promoter đặc hiệu mô (tissue specific promoter): Các loại promoter đặc hiệu mô chỉ điều khiển biểu hiện gen ở những mô nhất định, ví dụ promoter đặc hiệu rễ, promoter đặc hiệu bó mạch ở thực vật, promoter đặc hiệu hoa….
Promoter cảm ứng với môi trƣờng (environmentally inducible promoter): Trong các điều kiện cực đoan (stress) nhƣ hạn, nhiệt độ quá cao hoặc qúa thấp, oxy hóa cao…các gen chống chịu thƣờng biểu hiện với tốc độ nhanh. Vì vậy, vấn đề khởi động sự phiên mã cũng nhƣ cấu trúc promoter của chúng và các protein tham gia vào việc điều khiển biểu hiện gen thông qua việc nhận biết và hoạt hóa quá trình khởi động phiên mã đƣợc đặc biệt quan tâm.
Promoter cảm ứng với các yếu tố gây tổn thƣơng: Trong các trƣờng hợp mô tế bào bị các yếu tố cơ học, hoặc hóa lý học gây dập nát hoạc tổn thƣơng thì các promoter nầy hoạt động mạnh. Đây là loại promoter rât thích hợp cho viêc thiêt kế vector biến nạp gen kháng sâu.
1.4. Hệ thống tái sinh và biến nạp gen ở đậu tƣơng 1.4.1. Hệ thống tái sinh ở đậu tƣơng
