Bài 3. Điều hoà hoạt động gen

Bài 3: điều hoà hoạT động gen
I. KHáI quát ĐIềU Hoà HOạT Động gen.
- Điều hoà hoạt động gen là gì ?
* Khái niệm: Điều hoà hoạt động gen chính là điều hoà lượng sản phẩm của gen được tạo ra, giúp tế bào điều chỉnh sự tổng hợp protêin cần thiết trong đời sống.
- Điều hoà hoạt động gen có ý nghĩa như thế nào đối với cơ thể sinh vật ?
* ý nghĩa: Nhằm đảm bảo cho hoạt động sống của tế bào phù hợp với điều kiện môi trường cũng như sự phát triển bình thường của cơ thể.
i. KháI quát điều hoà hoạt động gen
- Điều hòa hoạt động gen xảy ra ở mấy cấp độ ?
* Trong cơ thể, việc điều hoà hoạt động gen có thể xảy Ra ở các cấp độ như: cấp AND, cấp phiên mã, cấp dịch mã, cấp sau dịch mã.
- ở tế bào nhân sơ điều hoà hoạt động gen xảy ra ở cấp độ nào là chủ yếu ?
* ở tế bào nhân sơ thì điều hoà hoạt động gen xảy ra chủ yếu ở mức độ phiên mã.
ii. điều hoà hoạt động của gen ở sinh vật nhân sơ.
Hai nhà khoa học Pháp là F. Jacôp và J. Mônô đã phát hiện ra cơ chế điều hoà qua operon ở vi khuẩn đường ruột E. coli và đã nhận giải thưởng Nobel về công trình này.
- Để điều hoà được quá trình phiên mã thì mỗi gen ngoài vùng mã hoá luôn cần có các vùng điều hoà.
1. mô hình cấu trúc operon lac.
Operon là gì ?
* Các gen có cấu trúc liên quan về chức năng thường được phân bố thành từng cụm và có chung một cơ chế điều hoà gọi là operon.
1. mô hình cấu trúc của operon lac.
- Dựa vào hình 3.1 hãy mô tả sơ đồ cấu trúc của operon Lac? Vai trò của từng phần?
* Cấu trúc của một operon Lac gồm các thành phần:
+ Z, Y, A: Các gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim tham gia vào các phản ứng phân giải đường Lactozo có trong môi trường để cung cấp năng lượng cho tế bào.
+ O(operator): Vùng vận hành là trình tự nucleotit đặc biệt, tại đó protein ức chế có thể liên kết l�m ngan c?n s? phiờn mó.
1. mô hình cấu trúc operon lac.

+ P( promoter): Vùng khởi động, là trình tự nucleotit đặc thù, nơi ARN polimeraza bám vào và khởi đầu phiên mã.
+ R: gen điều hòa, không nằm trong thành phần của operon, nhưng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà hoạt động của operon.
Gen R khi hoạt động sẽ tổng hợp nên protein ức chế. Protein này có khả năng liên kết với vùng vận hành O, dẫn đến ngăn cản sự phiên mã các gen trong operon.

2. Sự điều hoà hoạt động của operon lac.

** Khi môi trường không có Lactozo:
Gen điều hoà R quy định tổng hợp protein ức chế. Protein này liên kết với vùng vận hành O gây ức chế phiên mã các gen cấu trúc Z, Y, A, dẫn đến các gen này không hoạt động.
2. Sự điều hoà hoạt động của operon lac.
** Khi môi trường có Lactozo:
Gen điều hoà R quy định tổng hợp protein gây ức chế. Lactozo với vai trò là chất cảm ứng gắn với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian 3 chiều của protein ức chế nên nó không thể gắn vào vùng vận hành O dẫn đến ARN polimeraza có thể liên kết với promoter, dẫn đến hoạt động của các gen cấu trúc Z, Y, A giúp chúng phiên mã và dịch mã