L/O/G/O
GV Th.S Trần Hồng Bảo Quyên



Đặc điểm điều hòa biểu hiện gen

Mục đích

Các mức độ biểu hiện gen

Điều hòa âm tính –dương tính
02/23/14 2

•
Sự biểu hiện của gen chịu sự kiểm soát của cơ chế điều
hòa.
•
Đáp lại các biến đổi của môi trường bên trong và ngoài cơ
thể.
•
Thực hiện ở nhiều mức độ khác nhau và liên quan đến
từng giai đoạn phát triển.
•
Gen điều hòa giữ vai trò quan trọng trong việc đóng mở
các gen cấu trúc để có biểu hiện tổng hợp protein đúng lúc,
đúng nơi theo nhu cầu cụ thể của tế bào
02/23/14 3

•
 !"  #$"%&'$ () * +),-./0"1234

hiệu xuyên qua lỗ nhân ra bào tương
5. Huỷ các mARN không được dùng
để dịch mã
6. Dịch mã, tổng hợp Protein
7. Biến đổi protein
8. Điều hòa bằng cơ chế phân hủy
Protein
.:41(G"/; #"34:$"H6 ;18+1 R4
=?" ,Z6" O"6 Z6
02/23/14 7
•
Chủ yếu là điều hòa cấu trúc của chất nhiễm sắc
(chromatin)
•
Trong vùng dị nhiễm sắc (heterochromatin) là nơi chất
nhiễm sắc đóng xoắn chặt, các gen thường không biểu
hiện
•
Sự biến đổi hóa học của các histone và DNA của
chromatin có ảnh hưởng đến cấu trúc của chromatin và
sự biểu hiện của gen
[A  R4 ,C /; #" :$" /K": 6 4& 12
\67ET 4&\67E) O"6]
a. Sự Acetyl hóa histone
Nhóm acetyl được gắn vào lysine tích điện
dương trong đuôi histone → chromatin tháo xoắn
→ phiên mã.
b. Sự methyl hóa DNA

Nhóm methyl được gắn vào chromatin. Sự gắn

polymerase II kích hoạt quá trình phiên mã. Các protein
hoạt hóa gắn càng nhiều trình tự enhancer, phiên mã càng
mạnh, có thể cực đại.
.46,46(7)7(6$":`",-" $" 4"$7
\67E1(G":$"=,a67P.)7(6$"/.'bP"
cATJ`6"L."67(",C$d("
•
Qúa trình này nhờ spliceosome (gồm snRNP và các protein)
•
Hai Nu đầu tiên GU ở đầu 5’ và AG ở đầu 3’ của mỗi intron là
vị trí nhận biết để cắt intron ra khỏi phân tử tiền mARN
Ba bước của cơ chế cắt-nối (splicing) pre-mRNA sinh vật bậc cao
(1) lắp mũ 5’ (xảy ra cùng lúc phiên mã); (2) tách bỏ và gắn đuôi
poly(A); và (3) splicing (xảy ra trong nhân trước khi mRNA đi ra tế
bào chất)
eA'd&N"f4Mg" O"74/C(68h":
mARN gắn với 1 số protein đặc hiệu hnRNP ,nhận diện lỗ nhân
nhờ các thụ thể bên trong màng nhân, xuyên màng nhân ra ngòai
bào tương theo hướng 5’- 3’
ij3&'k"0'I 5":18+ba '_l
•
Nếu mARN không được dịch mã, dưới tác dụng của
ribonuclease sẽ phân hủy phân tử mARN này.
•
Sự thoái hóa mRNA là một cơ chế kiểm soát chủ yếu trong
biểu hiện gen ở sinh vật bậc cao, thời gian tồn tại của
mRNA phụ thuộc vào độ dài trình tự AU ở vùng 3’ không
dịch mã và sự khử đuôi poly A.
=>a '_>62": +))7(6$"
•

Sự biểu hiện của gen có thể xuất hiện trong mỗi bước liên
quan đến quá trình hoàn thiện và vận chuyển protein trước
đây.
rA":\))7(6$"1E":1a4 !>"h60
/C(,Ch6 ;F"?]bV":A
9. Sử dụng và phân giải Protein
Để đánh dấu một protein đặc thù cần được phân giải,
theo một cơ chế phổ biến, tế bào gắn vào protein đó một
phân tử protein nhỏ gọi là ubiquitin. Sau đó một phức hệ
protein kích thước “khổng lồ” có tên là thể phân giải
protein (proteosome) sẽ nhận ra các protein được đánh dấu
bằng ubiquitin và phân giải chúng.
;'?(.6O'6P"
·)$7("@'n":k"b/M$()$7("lW
– Bình thường không hoạt động (‘đóng”). Khi có một phân tử
gọi là chất cảm ứng (inducer) làm bất hoạt chất ức chế gen
phiên mã (“mở”).
– Lac operon là một operon cảm ứng.
02/23/14 20
)$7("n 0k7$)7$??/M$()$7("lW

– Bình thường hoạt động (“mở”). Khi chất ức
chế gắn vào vùng vận hành s gen ngừng
phiên mã
– Trp operon là một operon ức chế
02/23/14 21
;'?(.6b8h":6P"
Một số operon được kiểm soát dương tính nhờ một protein kích hoạt,
chẳng hạn như catabolite activator protein (CAP), một \6 (G6 H4
k46,46(7l của sự phiên mã