- Kiểu điều hũa này do R.J.Britten, E. H. Davidson đề xuất 2 dạng mụ hỡnh (hình 17.8).
- Dạng mụ hỡnh (a) cho rằng cơ chế điều hũa bộ gen cấu trỳc tiến hành một cỏch tổng hợp, bởi những gen điều hũa cú độ lặp lại với tần số vừa. Theo mụ hỡnh này thỡ những gen cảm nhận đặc thự đại diện cho vị trớ bọc trỡnh tự đặc thự (giống với vị trớ bọc CAP- cAMP ở E.coli Lac promoter), phản ứng với những dấu hiện đặc thự (thớ dụ như là phức hợp giữa hocmon với protein tiếp nhận). Khi những gen cảm nhận (sensor gene) nhận đựợc tớn hiệu thớch hợp chỳng sẽ hoạt hoỏ quỏ trỡnh phiờn mó gen tổng hợp lõn cận. Sản phẩm của những gen tổng hợp sau đú tương tỏc với gen tiếp nhận bằng phương thức đặc thự trỡnh tự. Britten và Davidson cho rằng sản phẩm của gen tổng hợp là những RNA hoạt húa, chỳng tương tỏc trực tiếp với gen tiếp nhận để kớch hoạt phiờn mó những gen sản xuất kề nhau (tương tự như những gen cấu trỳc của operon sinh vật tiền nhõn). Tuy vậy, hai ụng vẫn chưa rừ là sản phẩm của gen tổng hợp hoạt động là RNA hay protein. Những nghiờn cứu khỏc, khi so sỏnh về mức độ phức tạp giữa 2 quần thể RNA, ở trong nhõn khụng thuần nhất (hnRNA, heterogeneous nuclear RNA) với quần thể mRNA chớn, trong nhiều kiểu tế bào mụ khỏc nhau thỡ thấy rằng quần thể hnRNA hầu hết cỏc trường hợp thường đều cú độ phức tạp hơn (tức chứa nhiều đoạn xỏc định hơn là quần thể mRNA)
Hỡnh 17.8. Mụ hỡnh điều hoà biểu hiện của gen ở sinh vật nhõn thật a) Hệ thống điều hoà dựa trờn sự dư thừa của gen thụ cảm. b) là hệ thống dựa trờn sự dư thừa của gen kết hợp. S1,2,3 là cỏc gen cảm ứng (sensor) đỏp ứng lại đối với 3 loại tớn hiệu khỏc nhau, cú thể là phức hợp giữa thụ cảm thể với hocmon. Mụ hỡnh đó sơ đồ hoỏ cỏc sự kiện xẩy ra sau khi gen cảm ứng kớch cũ phiờn mó những gen kết hợp tương ứng I1, I2, I3 hoặc IA, IB, Ic. Sản phẩm của gen kết hợp là những RNAs họat hoỏ từ vị trớ được tổng hợp truyền lan ra xung quanh đến bọc vào vị trớ tỏc động là gen thụ cảm. Việc bọc của RNA đó kớch cũ làm phiờn mó những gen tạo sản phẩm PA, PB,
và PC . Tuỳ thuộc vào gen kết hợp nào được gen cảm ứng hoạt hoỏ, mà làm một, 2, hoặc cả 3 gen cấu trỳc đều
Hỡnh 18.8. Điều hoà biểu hiện của gen ở mức phiờn mó RNA của sinh vật nhõn thật. a) phõn lớn cỏc gen cấu trỳc được cho là định vị ở những đơn vị phiờn mó hoạt động, chỳng được phiờn mó liờn tục ở tất cả cỏc tế bào. I ký hiệu điểm bắt đầu phiờn mó, trỡnh tự được đỏnh dấu là a, a’, b là trỡnh tự lặp lại trung bỡnh được coi là cú liờn quan đến điều hoà hoạt động của gen. Trỡnh tự a’b’c’và d’là trỡnh tự bổ xung với a, b, c, d tương ứng. b) Biểu hiện của gen cấu trỳc được điều khiển vởi trỡnh RNA lặp lại được phiờn mó đặc thự theo mụ cú thành phần giống như đơn vị phiờn mó điều hoà tổng hợp(IRTUs). Quỏ trỡnh phiờn mó IRTUs được điều khiển bởi những nucleoprotein cảm thụ (SS) nú cú khả năng phản ứng lại tớn hiệu đặc thự bờn ngoài. IRTU khỏc nhau sẽ được phiờn mó ở những mụ tế bào khỏc nhau. c) gen cấu trỳc (CT) được phiờn mó thành mRNA và được biểu hiện chỉ khi nú hỡnh thành một phức hợp thớch hợp với phiờn mó điều hoà tổng hợp
(IRT). Bởi vậy, biểu hiện của một gen cấu trỳc ở bất kỳ một tế bào nào đều đũi hỏi sự cú mặt của IRT nhõn. Cỏc loại tế bào khỏc nhau sẽ cú IRT chứa một lượng lớn trỡnh tự lặp lại chồng chộo, cho nờn chỳngcú thể phiờn mó những gen cấu trỳc cả giống và khỏc nhau. Tuy nhiờn chưa cú nghiờn cứu về bẻn chất phức tạp của IRT.
- Kết quả này chứng rỏ rằng đó cú một quỏ trỡnh điều hũa nào đú xảy ra sau phiờn mó khi tạo ra RNA chớn, giai đoạn từ hnRNA thành mRNA. Từ đú 2 ụng đó đề xuất mụ hỡnh thứ 2 gọi là mụ hỡnh “Davison-Britten” theo mụ hỡnh này thỡ quỏ trỡnh biểu hiện
của gen được điều khiển ở giai đoạn thành thục RNA (hình 18.8). Hầu hết cỏc gen cấu trỳc được nằm trong vựng những đơn vị phiờn mó cấu thành. Chỳng được phiờn mó một
mức độ cơ bản trong tất cả cỏc tế bào. Tuy nhiờn, phiờn mó cơ bản chỉ được thành thục trong những tế bào cú chứa những bản sao điều hũa tổng hợp thớch hợp. Sau đú được phiờn mó trong tế bào đặc thự, nhưng bản sao điều hũa tổng hợp phải cú mặt trước khi bản sao gen cấu trỳc được thành thục thành mRNA.
- Những bản sao điều hũa tổng hợp này chứa trỡnh tự lặp lại, trỡnh tự này tương tỏc với bản sao của gen cấu trỳc, giống như cơ chế tương tỏc giữa gen tổng hợp lặp lại với gen tiếp nhận ở mụ hỡnh đầu tiờn của Briten và Davidson. Sự khỏc nhau cơ bản giữa 2 mụ hỡnh là quỏ trỡnh điều hũa xảy ra sau phiờn mó đến thành thục RNA.
IV. Bất hoạt gen bằng công nghệ RNAi