Lí thuyết: Điều hòa gen

Chuyên đề: Di truyền cấp độ phân tử

Lí thuyết: Điều hòa gen:

- Điều hoà hoạt động của gen là điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra.

- Điều hoà hoạt động của gen nhằm đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như hoạt động sống của cơ thể.

- Quá trình điều hoà hoạt động của gen diễn ra ở nhiều cấp độ khác nhau như điều hoà phiên mã, điều hoà dịch mã, điều hoà sau phiên mã

Mô hình điều hoà gen tiêu biểu từng được nghiên cứu rõ ràng nhất của sinh vật nhân sơ là mô hình cấu trúc ôpêrôn Lac ở vi khuẩn E.coli

1. Mô hình cấu trúc ôpêrôn Lac

Ôpêrôn Lac bao gồm:

- 3 gen Z, Y, A: là các gen cấu trúc quy định tổng hợp enzim tham gia vào quá trình phân giải đường lactôzơ trong môi trường.

- O (operator): vùng vận hành, nơi gắn prôtêin ức chế quá trình phiên mã.

- P (promotor): vùng khởi động, nơi ARN pôlimeraza gắn vào để khởi động phiên mã.

- Trước ôpêrôn có một gen điều hoà R. Gen R khi hoạt động sẽ tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin này bám vào vùng vận hành O ngăn cản quá trình phiên mã.

Hoạt động của ôpêrôn Lac

- Khi môi trường không có lactôzơ: gen điều hoà tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin này liên kết với vùng vận hành ngăn cản hoạt động của ARN pôlimeraza làm cho các gen cấu trúc không hoạt động

- Khi môi trường có lactôzơ: một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm biến đổi cấu hình không gian của loại prôtêin thay đổi nên không thể liên kết được với vùng vận hành nữa. Do vậy ARN pôlimeraza có thể thực hiện hoạt động phiên mã các gen Z, Y, A. Sau khi lactôzơ được phân giải hết, thì prôtêin ức chế được giải phóng và lại liên kết trở lại với vùng vận hành → quá trình phiên mã bị dừng lại.

2. Điều hoà gen ở sinh vật nhân chuẩn

- Ở sinh vật nhân chuẩn quá trình điều hoà gen tương đối phức tạp.

- Quá trình điều hoà gen của sinh vật nhân chuẩn

Xem thêm các bài học Ôn thi đại học môn Sinh học khác: