Bài giảng Điều hòa hoạt động gen vi khuẩn - TS. Nguyễn Trọng Hiệp

Bài giảng Điều hòa hoạt động gen vi khuẩn tóm lược các phương thức điều hòa hoạt động gen ở nhân nguyên thủy, mô tả sự điều hòa cơ chế tế bào vi khuẩn để đáp ứng với sự thay đổi trong môi trường sống, giải thích cách thức tương tác giữa protein và các trình tự ADN đặc biệt và các phân tử khác trong quá trình điều hòa hoạt động gen.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điều hòa hoạt động gen vi khuẩn - TS. Nguyễn Trọng Hiệp TS. Nguy n tr ng Hi pMuïc tieâu- Toùm löôïc caùc phöông thöùc ñieàu hoøa hoaït ñoäng gen ôûnhaân nguyeân thuûy- Moâ taû söï ñieàu hoøa cô cheá teá baøo cuûa vi khuaån ñeå ñaùpöùng vôùi caùc thay ñoåi trong moâi tröôøng soáng- Giaûi thích ñöôïc caùch thöùc töông taùc giöõa caùc proteinvaø caùc trình töï ADN ñaëc bieät vaø caùc phaân töû khaùc trongquaù trình ñieàu hoøa hoaït ñoäng gen 1Môû ñaàu• Ñieàu hoøa hoaït ñoäng gen: bieåu hieän baèng söï ñieàu hoøa trao ñoåi chaát bao goàm 2 höôùng: Ñieàu khieån toác ñoä cuûa caùc quaù trình sinh hoùa baèng caùch thay ñoåi thuaän nghòch löôïng caùc enzym xuùc taùc (chaát coù baûn chaát protein) tham gia vaøo caùc quaù trình ñieàu hoøa sinh toång hôïp protein noùi chung vaø enym noùi rieâng Thöôøng gaëp nhaát ôû TB nhaân nguyeân thuûy (Prokaryote) ví duïvi khuaån Hoaëc laø ñieàu hoøa hoaït tính cuûa chuùng trong quùa trình thöïc hieän chöùc naêng taêng hoaëc giaûm hoïat tính. ÔÛ Teá baøo nhaân thaät (Eukaryote) goàm thöïc vaät, ñoäng vaät goàm caû 2 höôùng treân 2 Trong ña soá caùc quaù trình sinh hoùa, caùc enzym laø nhöõng chaát xuùc taùc caùc quaù trình sinh hoïc Enzym và h at hóa enzym Quaù trình vaän chuyeån chuû ñoäng qua maøng sinh hoïc ñöôïc thöïchieän bôûi protein nhöng chuùng ñoùng vai troø nhaän bieát söï vaänchuyeån (translocation) cô chaát nhö permease (di, tri, oligopeptid). 3 Môû ñaàu Maøng ngoaøi Periplasma oppA oppA oppB oppC Maøng teá baøo chaát oppD oppF Teá baøo chaátOpp A,B,C,D:oligopeptidpermease ATP ADP 4 Ñieàu hoøa quaù trình sao cheùp TB nhân nguyên th y có các enzym DNA polymerase I, II,III, ligase ch u trách nhi m sao chép DNA TB nhân th t có 5 lo i DNA polymerase ư c bi t là α, β,γ, δ, và ε Ngoài ra, lơi xo n và tháo xo n có enzym helicase vàtopoisomerase I, ph c h i d ng siêu xo n có topoisomerase II(DNA-gyrase) Nhóm gen Dna mã hóa cho 1 protein c n thi t cho sao chép(ví d DnaA, DnaC ngòai ra còn có th k n DnaB, DnaI,DnaP)các gen này ch u s ki m sóat Dương và Âm c a cácprotein i u hòa 5 Ñieàu hoøa quaù trình sao cheùp Kieåm soaùt döông: laø söï tích luõy chaát hoaït hoùa cho ñeánngöôõng ñuû ñeå khôûi ñoäng moät chu trình sao cheùp môùi, caànthieát cho söï caân baèng vôùi vieäc nhaân ñoâi cuûa sinh khoái teábaøo. Kieåm soaùt aâm: khi chaát kieàm haõm caàn ñöôïc toång hôïp moätcaùch giôùi haïn tieáp ngay khi baét ñaàu chu trình sao cheùptröôùc (vì coù theå laø saûn phaåm cuûa gen ñieàu hoøa naèm gaàn vòtrí baét ñaàu sao cheùp phieân maõ theo söï sao cheùp) 6Khaùi nieäm ñieàu hoøa quaù trình phieân maõCô cheá kieåm soùat döông(positive control): kích Kieåm soùat caûm öùng, döôngthích s phiên mã genetrong Operon Protein activator Kieåm soùat öùc cheá, döôngCô cheá kieåm soùat aâm(negative control): öùc cheás phiên mã gene trong Kieåm soùat caûm öùng, aâmOperon Kieåm soùat öùc ch , aâm Protein repressor 7Ñieàu hoøa quaù trình phieân maõ Operon laø ñôn vò phieân maõ bao goàm toái thieåu laø vuøng khôûiñoäng (promoter) vaø caùc gen maõ hoùa mARN cho moät haymoät vaøi chuoãi polypeptid vaø terminator Prokaryote Moät operon coù theå chöùa moät hay nhieàu vò trí ñieàu hoøa (operator)hôn so vôùi soá promoter. Eukaryote 8 6.3. Ñieàu hoøa quaù trình phieân maõ 3 5 Promoter Operator Gene 1 Gene 2 Gene 3 ARN polymeraseARN polymerase Repressor Repressor: protein öùc cheá Vò trí khôûi ñaàu toång hôïp mARN 3 Vuøng-35 Vuøng-10 5’ TTGACA TTTTACCTCTGGCGGT TATAAT GGTTGC ATGTA (hoäp Pribnow) Promoter mARN Oper ...