điều hòa hoạt động biểu hiện gen ở prokaryote

Chương 4: sự điều hòa biểu hiện gen
Tổng quan về điều hòa biểu hiện gen
Động cơ
Cấu trúc
Ba thành phần của sự điều hòa biểu hiện gen
Mô hình điều hòa biểu hiện gen ở prokaryote
Operon lac
Operon arabinose
Operon tryptophan
Nhân tố sigma
Mô hình điều hòa biểu hiện gen ở eukaryote
Điều hòa ở mức độ phiên mã
Vai trò của chất nhiễm sắc trong điều hòa biểu hiện gen


điều hoà biểu hiện gen
cấu trúc tế bào prokaryote và eukaryote
ba thành phần của sự điều hòa biểu hiện gen
Tín hiệu điều hòa
Trình tự điều hòa
Protein điều hòa
vùng nhận biết trình tự điều hòa
vùng tương tác với bộ máy phiên mã
vùng có khả năng tác động lên chất nhiễm sắc thực
vùng tương tác với các protein liên kết với DNA ở gần vị trí điều hòa
vùng hoạt động như một cảm biến của những điều kiện sinh lý bên trong tế bào

Mô hình điều hòa biểu hiện gen ở prokaryote
Có hai đặc điểm
có khả năng nhận biết các điều kiện trong môi trường
có khả năng tắt hoặc mở sự phiên mã của mỗi gen chuyên biệt hoặc các nhóm gen
Cơ sở điều hòa phiên mã: dựa vào hai kiểu tương tác của protein với DNA
Điều hòa âm tính
Điều hòa dương tính

hai kiểu điều hoà hoạt động gen ở prokaryote
mô hình điều hoà biểu hiện gen ở prokaryote
operon cảm ứng
* operon lac
* operon arabinose

2. operon kìm hãm
* operon tryptophan

3. điều hoà bằng nhân tố sigma
operon cảm ứng mã hoá cho các enzyme của con đường dị hoá
1. Cơ chế điều hoà của operon lac
Kiểm soát tiêu cực-vai trò của yếu tố kìm hãm
Kiểm soát tích cực-vai trò của yếu tố hoạt hoá
2. Cơ chế điều hoà của operon arabinose

cơ chế điều hoà của operon lac
Kiểm soát tiêu cực-vai trò của yếu tố kìm hãm

Kiểm soát tích cực-vai trò của yếu tố hoạt hoá

cấu trúc operon lac
thí nghiệm điều hoà ở operon lac
hoạt động của operon lac-yếu tố kìm hãm
repressor gắn vào operator ngăn cản quá trình phiên mã
chất cảm ứng liên kết với repressor làm thay đổi cấu hình của repressor; khởi động quá trình phiên mã
so sánh trình tự của promoter mạnh với trình tự của promoter operon lac
điều hoà operon lac theo cơ chế tích cực
điều hoà của operon lac theo cơ chế tích cực (tiếp)
phức camp-cap cảm ứng quay dna một góc 900
cap-camp làm tăng sự gắn rna polymerase vào promoter, tăng sự phiên mã lên 50 lần
Để phiên mã operon lac hiệu quả thì cần có sự hoạt động kết hợp của chất cảm ứng và cAMP-CAP
hiệu quả điều hoà của operon lac theo hai cơ chế
Cơ chế điều hoà tiêu cực kìm hãm sự biểu hiện của operon lac tiết kiệm năng lượng
Cơ chế điều hoà tích cực tăng hoạt động của operon lac lên 50 lần
Cơ chế điều hoà của operon arabinose
operon kìm hãm liên quan đến con đường đồng hoá

Kiểm soát phiên mã bằng repressor âm tính
Kiểm soát khởi đầu phiên mã theo cơ chế suy giảm-vai trò của cấu trúc kẹp tóc
Cấu trúc operon tryptophan và một số phản ứng tổng hợp tryptophan
các cơ chế kiểm soát phiên mã ở operon tryptophan
operon tryptophan và trình tự dẫn đầu
cấu trúc ngừng phiên mã của trình tự leader
Hiện tượng suy giảm làm giảm phiên mã xuống 10 lần
cấu trúc của operon tryp (chất kìm hãm)
điều hoà bằng nhân tố sigma
phage spo1 xâm nhiễm bacilus subtilis
nhân tố ? và sự tạo bào tử