Các Cơ Chế điều Hòa Biểu Hiện Gen ở Tế Bào Prokaryote - Tài Liệu Text

Tải bản đầy đủ (.pdf) (79 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Giáo Dục - Đào Tạo
>>
3. Cao đẳng - Đại học

các cơ chế điều hòa biểu hiện gen ở tế bào Prokaryote

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.06 MB, 79 trang )

Chương 2Các cơ chế điều hòa biểu hiệngene ở tế bào Prokaryote1• Điều hoà biểu hiện gene &• Điều hoà dịch mãCâu hỏi• • • • • • Gene là gì?Tại sao một gene lại được biểu hiện?Khi nào gene được biểu hiện?Gene được biểu hiện ở mức độ nào?Tế bào kiểm soát sự biểu hiện?Tại sao những tế bào khác nhau lại có mô hìnhbiểu hiện gene khác nhau?•  Tại sao một gene được biểu hiện ở tế bào nàymà không phải tế bào khác?Điều hòa biểu hiện geneGeneRNAProteinSự biểuhiện vàhoạt độngcủa geneCác quá trình điều hòa4Các quá trình điều hòa5Điều hòa biểu hiện gene ở ProkaryoteỞ mức độ phiên mã:1. Lac operon2. Trp operon3. Điều hoà từng tầngỞ mức độ dịch mã:1. Khởi đầu dịch mã2. Kéo dài dịch mã3. Tốc độ phân rã của mRNA• Quá trình điều hoà đòi hỏi sự đáp ứng nhanh với thay đổicủa môi trường• Điều hoà dương tính: hoạt hoá hoạt động của gen• Điều hoà âm tính: ức chế/ kìm hãm hoạt động của gen• Sự tự điều hoà: protein tự điều hoà quá trình phiên mã6Tóm tắt điều hòa phiên mã ở Prokaryote•  Genome: DNA dạng vòng, trần không chứa protein histon à khônghình thành cấu trúc NST•  Các gene thường tập trung thành cụm và chịu sự kiểm soát bởioperon (VD: các gene liên quan đến quá trình tổng hợp 1 amino acidnhất định)•  RNA thường là polycistronic: nhiều protein được mã bởi 1 bảntranscript.•  Vùng điều khiển hoạt động phiên mã là 1 vùng trình tự (concensussequence) nằm ở vị trí khoảng -35 và -10 upstream. RNA pol sẽ nhậnra, bám vào để thực hiện phiên mã -35 (TTGACA) và -10 (TATAAT /Pribnow-box)7Tóm tắt điều hòa phiên mã ở Prokaryote• Hoạt tính của RNA pol được điều hòa bởi quá trình tương tác với các protein khác (tăngcường hoặc giảm (activator hoặc repressor).• Trong nhiều trường hợp, khả năng tiếp cận vùng promoter được điều hòa bởi sự tươngtác của các protein với một vùng trình tự gọi là operator.• Ở hầu hết các operon, vùng operator là một vùng nằm gần với promoter. Trong hầu hếtcác trường hợp vùng operator sẽ gắn với protein ức chế (repressor).• Có 2 mô hình điều hòa ở E.coli điển hình đều liên quan đến hoạt động của các proteinức chế.• Dạng mô hình phụ thuộc vào operon tạo ra các sản phẩm gene cần thiết cho việc sửdụng năng lượng, còn gọi là các operon điều hòa trao đổi chất (VD: lac operon).• Dạng mô hình điều hòa liên quan đến tạo ra các sản phẩm cần thiết cho tổng hợp cácphân tử nhỏ (amino acid). Sự biểu hiện gene ở dạng này bị giảm (attennuated) bởi cáctrinh tư có mặt trong phân tử RNA được phiên mã (VD: tryp operon).8910MÔ HÌNH ĐIỀU HOÀ CẢM ỨNG(Lac OPERON)11OPERON•  Operon là một nhóm cácgene được phiên mãcùng một thời điểm.•  Operon thường điềukhiển quá trình hoá sinhquan trọng.•  Operon CHỈ tìm thấy ởProkaryote.• Jacob, Monod & Lwoff• © NobelPrize.org•  Operon Vi khuẩn•  Gene cấu trúc: mã hoá cho các gene từ một mRNA(Polycistronic).•  Promoter – nơi RNA polymerase bám vào.•  Operator – cạnh vùng promoter, nơi các protein điều hoàbám vào.•  A repressor (~proteins) bám vào một trình tự DNA nhất địnhđể xác định vị trí gene cụ thể được hay không được phiênmã .•  Gene điều hoà mã hoá cho các repressor protein• Operon được phiên mã thành polycistronic mRNA.• Ba yếu tố chính tham gia điều hoà số lượng RNA được tạo ra:ü  Trình tự nucleotide nằm bên trong hoặc bên ngoài geneü  Proteins bám vào các trình tự trênü  Môi trườngE.Coli thích ứng với môi trường•  E. coli sử dụng:ü Đường đơn (monosaccharide): glucoseü Đường đôi (disaccharide): lactose•  Tuy nhiên, lactose cần được thuỷ phân trước khi sửdụng.•  Do đó, vi khuẩn lựa chọn sử dụng glucose khi nó có thể.1617lac Operon•  Lac operon chứa 3 gene: lac z, lac y, và lac a.•  β-galactosidase được mã hoá bởi gene lac z•  β-galactosidase thuỷ phân lactose thànhglucose và galactose.Genelac zlac ylac aChức năngβ-galactosidaseβ-galactosidase permeasetransacetylaseCơ chế Lactose trong E. coli•  Lactose là nguồn carbonthứ cấp.•  Lactose được thuỷ phânthành monosaccharide.Phản ứng thuỷ phân lactose bởiβ-GalactosidaseĐiều hoà bởi lac operon1.  Khi có mặt Glucose và không có mặt Lactosetrong E.coli thì E.coli không tạo ra βgalactosidase.2.  Khi có mặt Glucose và có mặt Lactose trongE. coli thì E.coli không tạo ra β-galactosidase.3.  Khi không có Glucose và không có mặtLactose trong E.coli thì E.coli không sản xuấtβ-galactosidase.4.  Khi không có mặt glucose và có mặt Lactosetrong E.coli thì E.coli sản xuất β-galactosidaseKhi vắng mặt Lactose•  Repressor protein luôn luôn được tổng hợp; là một đoạnDNA nằm ngay trước lac operon, gọi là vị trí Operator.•  Repressor protein khoá (block) vị trí promoter, nơi RNApolymerase bám vào trước điểm bắt đầu phiên mã.• Repressor protein  • DNA  • I  • Regulator gene  • O  • Operator site  • RNApolymerase  • Blocked  • z  • y  • lac operon  • a  Khi có mặt Lacotose•  Một lượng nhỏ đường allolactose được tạo ra trong tế bàovi khuẩn; gắn vào vị trí repressor protein ở vị trí hoạt hoákhác (vị trí allosteric).•  Điều này làm cho repressor protein thay đổi hình dạng củanó (thay đổi cấu hình). Nó sẽ định vị trên vùng operator.RNA polymerase có thể bám vào vị trí promoter.• DNA• I  • O  • z  • y  • a  Khi có mặt Lacotose•  Một lượng nhỏ đường allolactose được tạo ra trong tế bàovi khuẩn; gắn vào vị trí repressor protein ở vị trí hoạt hoákhác (vị trí allosteric).•  Điều này làm cho repressor protein thay đổi hình dạng củanó (thay đổi cấu hình). Nó sẽ định vị trên vùng operator.RNA polymerase có thể bám vào vị trí promoter.• DNA  • I  • O  • z  • y  • Promotor site  • a  • Khi có mặt Glucose và Lactose•  Thì RNA polymerase có thể định vị trên vị trípromoter nhưng nó không thể bền vững và bị rời ra.• Repressorprotein removed  • RNApolymerase  • DNA  • I  • O  • z  • y  • Promotor site  • a  

Tài liệu liên quan

• Nghiên cứu phân lập các yếu tố điều khiển biểu hiện gen ubiquitin từ hai loại bèo tấm lemna aequinoctialis db1 và spirodela polyrhyza db2
  • 69
  • 816
  • 0
• Cơ chế điều hoà hoạt động gen
  • 12
  • 1
  • 14
• Điều hòa biểu hiện gen
  • 21
  • 3
  • 41
• Bài giảng Cơ chế điều hoà hoạt dộng của GEN
  • 12
  • 808
  • 0
• Tài liệu Điều hòa biểu hiện gene ở eukaryote doc
  • 14
  • 1
  • 26
• Tài liệu Báo cáo " Nghiên cứu phân lập các yếu tố điều khiển biểu hiện gen đặc hiệu từ bèo tấm Spirodela Polyrrhiza DB2 " ppt
  • 5
  • 611
  • 1
• Điều hòa biểu hiện gen Lac Operon docx
  • 22
  • 1
  • 8
• Quá trình điều hòa biểu hiện gen ở Prokaryote
  • 10
  • 1
  • 21
• Điều hòa hoạt động của gen ở tế bào Prokaryote
  • 21
  • 1
  • 10
• Điều hòa biểu hiện gene ở eukaryote pdf
  • 7
  • 929
  • 8

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(5.06 MB - 79 trang) - các cơ chế điều hòa biểu hiện gen ở tế bào Prokaryote Tải bản đầy đủ ngay ×