Điều hoà phiên mã Điều hòa hoạt động gen ở nhân thật

Bình thường, một mình ARN pôhmeraza không thể liên kết được với promoter mà chúng phải liên kết với một số prôtêin được gọi là các yếu tố phiên mã cơ bản. Khi có phức hợp ARN pôlimeraza yếu tố phiên mã thì mới liên kếtđược với promoter và quá trình phiên mã được diễn ra nhưng ở một mức độ rất thấp. Người ta gọi là mức độ phiên mã cơ bản.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều hoà phiên mã Điều hòa hoạt động gen ở nhân thật Điều hoà phiên mã -Điều hòa hoạt động gen ở nhân thậtBình thường, một mình ARNpôhmeraza không thể liên kết đượcvới promoter mà chúng phải liênkết với một số prôtêin được gọi làcác yếu tố phiên mã cơ bản.Khi có phức hợp ARN pôlimeraza -yếu tố phiên mã thì mới liên kếtđược với promoter và quá trìnhphiên mã được diễn ra nhưng ở mộtmức độ rất thấp. Người ta gọi làmức độ phiên mã cơ bản. Tuynhiên, ở sinh vật nhân thực nhiềukhi một số gen cần phiên mã ở mứcđộ rất cao tạo ra một lượng lớn sảnphẩm để đáp ứng nhu cầu của tếbào cũng như với điều kiện môitrường bên ngoài. Quá trình phiênmã ở mức độ cao như vậy được gọilà phiên mã được kích hoạt. Làmthế nào một gen nào đó có thể đạtđược trạng thái phiên mã được.kíchhoạt ? Tế bào giải quyết vấn đề nàybằng cách tổng hợp ra rất nhiều loạiprôtêin đặc biệt được gọi là cácyếutố phiên mã đặc hiệu hay các chấthoạt hoá đặc hiệu.Nằm trước vùng promoter của cácgen thường có các trình tự nuclêôtitđặc biệt được gọi là vùng điều hoàgần kề (proximal controlelememets) và các trình tự nuclêôtitđiều hoà nằm ở rất xa gen được gọilà vùng điều hoà tầm xa(distalcontrol elements). Các trìnhtự nuclêôtit nằm ở xa thậm chíhàng nghìn cặp nuclêôtit này đượcgọi là trình tự enhancer (trình tựtăng cường) hoặc trình tự nuclêôtitlàm nhiệm vụ bất hoạt gen (trình tựbất hoạt- silencer). Khi những gencần được phiên mã với tốc độ caothì tế bào sản sinh ra các yếu tốphiên mã đặc hiệu bám vào vùngenhancer làm cho vùng này bị uốncong đi và tiếp cận được với vùngpromoter làm cho tăng ái lực củapromoter với ARN pôlimeraza.Ngược lại, khi một prôtêin bất hoạtnào đó liên kết với vùng silencer thìARN pôlimeraza không thể liên kếtđược với promoter và trình phiênmã không thể xảy ra.Làm thế nào tế bào của sinh vậtnhân thực có thể đóng mở một sốgen cùng một lúc để thực hiện mộtchuỗi phản ứng hoá sinh nhất định? Đối với sinh vật nhân sơ, việc nàyđược thực hiện bằng cách các gencần được phiên mã cùng lúc đượcsắp xếp trong cùng một opêron cóchung một promoter. Đối với sinhvật nhân thực, mỗi gen có mộtpromoter riêng nên việc điều phốisự phiên mã của nhiều gen cùng lúcđược thực hiện theo nhiều cáchkhác nhau. Dưới đây là một vàicách điều phối phiên mã của cácgen mà các nhà khoa học đã biết :Các gen cần phiên mã cùng lúcđược sắp xếp gần nhau trên cùngmột nhiễm sắc thể. Bằng cách này,vùng nhiễm sắc thể chứa nhóm genđó có thể được dãn xoắn hoặc coxoắn cùng lúc khiến ARNpôlimeraza có thể tiếp cận haykhông tiếp cận được với các gencần phiên mã.Các gen cần phiên mã cùng nhaucó thể được điều hoà phiên mã bởicùng một nhóm yếu tố phiên mãđặc hiệu (chất hoạt hoá hoặc chấtức chế đặc hiệu).Bằng cách này, các gen có thể nằmrải rác trong cùng một hệ gen vẫncó thề được phiên mã đồng thời vìcác vùng điều hoà của chúng đềuđược gắn với các chất điều hoàphiên mã đặc hiệu có trong tế bào.Ví dụ, khi hoocmôn sinh dụcơstrôgen vào trong tế bào thì nóliên kết với thụ thể đặc hiệu trongtế bào chất tạo nên phức hợpơstrôgen - thụ thể hoạt động nhưchất hoạt hoá gen. Những gen nàonằm trong tế bào có vùng điều hoàliên kết được với phức hợphoocmôn thụ thể này thì gen đó sẽđược phiên mã bất luận chúng nằmở đâu trong tế bào. Tương tự, khicác phân tử tín hiệu từ bên ngoài cóbản chất hoá học không thuộc loạisteroit thì chúng chỉ có thể liên kếtvới thụ thể trên màng của tế bàođích và chúng truyền tín hiệu vàotrong tế bào làm hoạt hoá một sốchất hoạt hoá phiên mã đặc hiệu.Sau đó, những gen nào có chungvùng điều hoà có ái lực với chấthoạt hoá phiên mã này thì chúngđồng thời được phiên mã.Đình Dương