Chuyên đề 3 tiếp theo: Điều hòa hoạt động của gen

I. Cấu trúc cơ bản của gen:
1, Vùng khởi động của gen điều hoà

2, Vùng gen điều hoà

3, Vùng khởi động của gen cấu trúc

4, Vùng gen vận hành

5, Vùng gen cấu trúc Z mã hoá cho β- galactosidase

6, Vùng gen cấu trúc Y mã hoá cho β- galactosidase permease

7, Vùng gen cấu trúc Z mã hoá cho β- galactosidase transacetylase.
II. Điều hoà gen ở sinh vật nhân sơ:

Cơ chế điều hoà dựa vào tương tác của protein điều hoà với gen O (gen vận hành). Protein điều hoà được gọi là yếu tố kìm hãm hay ức chế được gen điều hoà I tổng hợp:

- Khi môi trường không có lactoz, yếu tố kìm hãm gắn vào O, ngăn cản sự phiên mã của nhóm gen cấu trúc, vì enzim phiên mã không hoạt động được.

- Khi môi trường có lactoz, được gọi là nhân tố cảm ứng của O lac, tác nhân này sẽ gắn vào yếu tố ức chế làm thay đổi cấu hình không gian của nó, do đó nó không gắn được vào gen O. Nhờ đó enzim phiên mã mới phiên mã được nhóm gen cấu trúc để tổng hợp enzim phân giải lactoz.

Sự điều hoà O lac còn phụ thuộc vào nồng độ glucoz trong dịch bào. Khi nguồn glucoz cạn kiệt, tế bào phản ứng bằng cách tạo nhìêu cAMP _ được xem là tín hiệu của sự cạn glucoz. Trong điều kiện này, cAMP kết hợp với một số nhân tố khác và liên kết với vị trí trước promoter, nhờ đó ARN polimeraz được kích động để bám vào promoter và thực hiện quá trình phiên mã.



III. Điều hoà gen ở sinh vật nhân chuẩn:

- Cơ chế điều hoà khá phức tạp do cấu trúc phức tạp của DNA và NST.

- DNA nằm trong NST có cấu trúc bệnh xoắn nên trước khi phiên mã, NST phải tháo xoắn. Sự điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân thực qua nhiều mức điều hoà khác nhau: NST tháo xoắn, phiên mã, biến đổi sau phiên mã, dịch mã và biến đổi sau dịch mã.

- Các gen điều hoà ở sinh vật nhân chuẩn có thể nằm cách rất xa gen được điều hoà. Sự điều hoà hoạt động của gen ở Prokaryota phần lớn đáp lại tín hiệu bên ngoài, còn ở Eukaryot là chủ yếu đáp ứng tín hiệu bên trong.