Dạy học blog | SINH HỌC

Tài liệu ôn tập sinh học phổ thông

Bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

I. Khái quát về điều hòa hoạt động của gen
1. Khái niệm
Điều hòa hoạt động của gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
2. Lý do

Chuyên đề: Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ

– Trong mỗi tế bào, số lượng gen  rất lớn nhưng thường chỉ có một số ít gen hoạt động còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu.
3. Vai trò
– Đảm bảo hoạt động sống của tế bào phù hợp điểu kiện môi trường và sự phát triển bình thường của cơ thể.
– Giúp nhận biết thời điểm gen hoạt động, lượng sản phẩm do gen tạo ra.
4. Đặc điểm
– Phức tạp, nhiều mức độ khác nhau
+ Điều hòa phiên mã. (Điều hòa lượng mARN tạo ra)
+ Điều hòa dịch mã. (Điều hòa lượng polipeptit)
+ Điều hòa sau dịch mã.(Biến đổi phân tử prôtêin)
– Sinh vật nhân sơ: chủ yếu diễn ra điều hòa phiên mã.
– Sinh vật nhân thực: điều hòa ở nhiều mức độ (Từ trước phiên mã đến sau dịch mã)

II. Điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ
1. Mô hình cấu trúc của opêron Lac (Vi khuẩn đường ruột E. Coli)
a. Khái niệm opêron 
Trên phân tử ADN của vi khuẩn, các gen có liên quan về chức năng thường phân bố liền nhau thành từng cụm , có chung một cơ chế điều hòa gọi là opêron
b. Cấu trúc opêron Lac
Vùng khởi động P (promoter): nơi mà ARN pôlimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
– Vùng vận hành O (operator): có trình tự Nu đặc biệt để prôtêin ức chế có thể liên kết làm ngăn cản sự phiên mã.
– Nhóm gen cấu trúc Z, Y, A quy định tổng hợp các enzym tham gia phản ứng phân giải đường lactôzơ trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào.
* Trước mỗi opêron (nằm ngoài opêron) có gen điều hoà R. Khi gen điểu hòa R hoạt động sẽ tổng hợp nên prôtêin ức chế. Prôtêin này có khả năng liên kết với vùng vận hành (O) dẫn đến ngăn cản quá trình phiên mã.
2. Sự điều hoà hoạt động gen opêron Lac 
(mô hình  của J.Mônô và F. Jacôp). 
a. Khi môi trường không có lactôzơ
Gen điều hoà hoạt động tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin ức chế liên kết vào vùng vận hành của opêron ngăn cản quá trình phiên mã làm các gen cấu trúc không hoạt động.
b. Khi môi trường có lactôzơ
Một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm nó không liên kết vào vùng vận hành của opêron và ARN pôlimeraza liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã.
– Các phân tử mARN của gen cấu trúc được dịch mã tạo ra các enzym phân giải lactôzơ.
– Khi lactôzơ bị phân giải hết thì prôtêin ức chế lại liên kết được vào vùng vận hành và quá trình phiên mã của các gen trong opêron bị dừng lại.

Kết luận
Điều hòa hoạt động của gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra trong tế bào đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như với sự phát triển bình thường của cơ thể.
– Gen có thể hoạt động được khi mỗi gen hoặc ít nhất một nhóm gen (opêron) phải có vùng điều hòa, tại đó cá enzym ARN pôlimeraza và prôtêin bám vào để tổng hợp hoặc ức chế tổng hợp mARN
– Điều hòa gen ở sinh vật nhân sơ chủ yếu diễn ra ở giai đoạn phiên mã, dựa vào sự tương tác của prôtêin điều hòa với trình tự đặc biệt trong vùng điều hòa của gen.
Advertisements

One response to “Bài 3: Điều hòa hoạt động của gen

  1. Pingback: Bài 3: Điều hòa hoạt động của gen | Lý thuyết SINH HỌC

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

%d bloggers like this: