BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN

1. Khái niệm điều hòa hoạt động gen:
Điều hòa hoạt động của gen là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra.
Ví dụ: Ở động vật có vú các gen tổng hợp các prôtêin có trong sữa chỉ hoạt động ở cá thể cái và vào thời điểm con mẹ sắp sinh và nuôi con bằng sữa.
2. Đặc điểm hoạt động của gen:
- Số lượng gen trong mỗi tế bào rất lớn nhưng thường chỉ có 1 số ít gen hoạt động còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động hoặc hoạt động rất yếu.
3. Cơ chế điều hoà:
- Ở sinh vật nhân sơ điều hoà hoạt động gen chủ yếu ở mức độ phiên mã.
Các mức độ điều hòa hoạt động gen

1. Mô hình cấu trúc của 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.
- Vùng chứa các gen cấu trúc quy định tổng hợp các enzim phân giải đường lactôzơ.
* Chú ý: Trước mỗi opêron (nằm ngoài opêron) có gen điều hoà hoạt động các gen của opêron.
2. Sự điều hoà hoạt động gen opêron Lac:
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 enzim 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.