Bài giảng Sinh học phân tử: Điều hòa hoạt động gen - ThS. Nguyễn Thanh Tố Nhi

Bài giảng Sinh học phân tử: Điều hòa hoạt động gen - ThS. Nguyễn Thanh Tố Nhi cung cấp cho học viên những kiến thức về điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra = gen có được phiên mã và dịch mã hay không; điều hòa hoạt động gen ở prokaryote: chủ yếu xảy ra trong quá trình phiên mã;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Sinh học phân tử: Điều hòa hoạt động gen - ThS. Nguyễn Thanh Tố NhiĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Ths. Nguyễn Thanh Tố Nhi ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GENĐiều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra =gen có được phiên mã và dịch mã hay khôngĐiều hòa hoạt động gen ở prokaryote: chủ yếu xảyra trong quá trình phiên mã ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GENĐIỀU HÒA PHIÊN Mà (KIỂM SOÁT PHIÊN MÃ)oKIỂM SOÁT CẢM ỨNG ÂMoKIỂM SOÁT ỨC CHẾ ÂMoKIỂM SOÁT CẢM ỨNG DƢƠNGĐIỀU HÒA HẬU DỊCH Mà (KIỂM SOÁT SAU DỊCH MÃ) KIỂM SOÁT PHIÊN MÃOperon: đơn vị phiên mã, gồm:Promoter: khởi động phiên mãGen cấu trúc: gen phiên mã mARN  protein = enzymeOperator: vị trí để protein ức chế (repressor) gắn vào  ngăn cảnphiên mã KIỂM SOÁT PHIÊN MÃVị trí Operator/ADN Nằm cạnh promoterPhủ lên 1 vùng của promoter KIỂM SOÁT PHIÊN MÕ Đối với protein đòi hỏi 1 điều kiện môi trường nhất định, các gen tạo ra protein – enzym được điều hòa bởi protein điều hòa• Đối với sản phẩm của gen “không được điều hòa”: số lượng sản phẩm phụ thuộc ái lực của promoter với ARN polymerase. KIỂM SOÁT PHIÊN MÃ Protein điều hòa: được tổng hợp từ gen điều hòa – đk hoạt độnggen cấu trúc gồm:• Protein ức chế (điều hòa, repressor, regulator) – Gắn operator ngăn cản phiên mã gen cấu trúc – Gen bị điều hòa âm• Protein hoạt hóa (activator) – Gắn promoter/ enhancer kích thích phiên mã gen cấu trúc – Gen được điều hòa dương: cần cho biểu hiện operon; tham gia p/ư dị hóa KIỂM SOÁT PHIÊN MÃEnhancer: trình tự tăng cường / ADN  tăng số lượng ARN pol kích thích phiên mãChất cảm ứng: giúp gen phiên mã được, tham gia p/ưdị hóaChất ức chế: đóng gen, làm gen ngừng phiên mã, tham gia p/ưđồng hóa KIỂM SOÁT PHIÊN MÃCác loại kiểm soát phiên mãKiểm soát cảm ứng âmKiểm soát ức chế âmKiểm soát cảm ứng dươngKiểm soát sau dịch mã KIỂM SOÁT CẢM ỨNG ÂM1. Âm = điều hòa bởi protein ức chế (repressor,regulator) = repressor đang ức chế phiên mã2. Cảm ứng = chất cảm ứng bất hoạt repressor, thúcđẩy phiên mã3. Xảy ra trong phản ứng dị hóa KIỂM SOÁT CẢM ỨNG ÂMHệ lactose hoang dại gồmGen điều hòa (lac I): điều hòa hoạt động operonOperon lac :PromoterOperatorGen cấu trúc của β-galactosidase (lac z), permease (lac y),transacetylase (lac a) KIỂM SOÁT CẢM ỨNG ÂMβ galactosidase:Lactose Glucose + Galatose (phân giải lactose)Lactose  allolactose (chuyển hóa thành đồng phân)Permease: vận chuyển lactose qua màng vào TB HỆ OPERON LAC – E.COLI• Không có lactose  không hoặc ít enzyme.• Repressor gắn operator  ARN pol không gắn vào promoter  không phiên mã gen cấu trúc  không có enzym tạo thành HỆ OPERON LAC – E.COLI• Có lactose, không có glucose  có enzyme• 1 vài lactose được permease chuyển qua màng• β-galactosidase chuyển lactose thành allolactose• Allolactose gắn vào repressor biến hình dị lập thể  không gắn vào operator  ARN pol bám vào promoter để phiên mã gen cấu trúc  có enzyme tạo thành Chất cảm ứng hệ lactose: allolactose HỆ OPERON LAC – E.COLILượng permease tănglactose được chuyển qua màng nhiềuβ-galactosidase phân giải lactose thành glucose + galactoseLactose cạn kiệt, allolactose tách khỏi protein ức chếRepressor gắn vào operator  ngừng phiên mã các gen cấu trúcHỆ OPERON LAC – E.COLI a) Không có lactose b) Có lactose, không glucose HỆ OPERON LAC – E.COLICâu hỏi:1. Kiểu điều hòa hệ lactose?2. Thành phần hệ lactose hoang dại?3. Vai trò β-galactosidase?4. Khi nào hệ lac operon đóng phiên mã?Giải thích?5. Khi nào gen cấu trúc được phiên mã, phiên mã đến khi nào ngừng?Giải thích6. Chất cảm ứng hệ lac operon? Vai trò chất cảm ứng? KIỂM SOÁT ỨC CHẾ ÂMÂm = điều hòa bằng repressor (chất ức chế gốc) không chứcnăng  gen cấu trúc được phiên mãỨc chế = chất ức chế hoạt hóa repressor  phức hợp đồng ứcchế  ngăn cản phiên mã của gen cấu trúcXảy ra trong phản ứng đồng hóa KIỂM SOÁT ỨC CHẾ ÂMOperon tryptophan:OperatorPromoterGen cấu trúc: 5 gen mã hóa 5 enzym tham gia tổng hợp tryptophan KIỂM SOÁT ỨC CHẾ ÂMThiếu tryptophan  cần enzyme để tổng hợp tryptophan cho TBVKRepressor là chất ức chế gốc không chức năng, không gắn lênoperatorARN pol bám vào promoter phiên mã 5 gen cấu trúc ...