SlideShare a Scribd company logo
1 of 83
Ch­ 
¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng 
cña gen 
I. CÊu trÊu cña gen 
II. Ho¹t ®éng biÓu hiÖn gen 
III. §iÒu hoμ biÓu hiÖn gen
Ch­ 
¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen 
I. CÊu tróc cña gen 
Mét gen ®iÓn h×nh gåm cã 2 vïng: 
Vïng ®iÒu khiÓn. 
Vïng phiªn m·. 
P/O Vïng phiªn m· 
Ngoμi ra cßn cã mét sè cÊu tróc ®Æc thï n»m tr­íc, 
sau, 
hoÆc trong gen (vïng t¨ng c­êng, 
vïng bÊt ho¹t,...) 
1. Vïng ®iÒu khiÓn: 
N»m ë ®Çu 5’ (sîi bæ sung), cã mét sè tr×nh tù ®Æc hiÖu 
®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña gen. 
Gåm: 
Promotor... 
Operator...
1. Vïng ®iÒu khiÓn: 
* Promotor: 
Lμ tr×nh tù nhËn biÕt vμ g¾n cña enzim ARNpolymerase trong qu¸ 
tr×nh phiªn m· (promotor cßn gäi lμ tr×nh tù khëi ®éng, gen khëi 
®éng) 
* Operator: 
Lμ vÞ trÝ t­ 
¬ng t¸c víi protein øc chÕ hoÆc ho¹t ho¸ ®Ó øc chÕ hoÆc 
ho¹t ho¸ qu¸ tr×nh phiªn m· (cßn gäi lμ tr×nh tù chØ huy hay gen chØ 
huy). 
Cã tμi liÖu ph©n thμnh: 
- Operator: Lμ vÞ trÝ t­ 
¬ng t¸c víi protein øc chÕ. 
- Activator: Lμ vÞ trÝ t­ 
¬ng t¸c víi protein ho¹t ho¸. 
Promotor cã thÓ n»m tr­íc 
operator hoÆc chïm lªn mét 
phÇn hoÆc toμn bé operator 
VÞ trÝ P, O cña gen cÊu tróc cña Procaryota vμ Eucaryota 
n»m ë vÞ trÝ kh¸c nhau cña gen...
N»m phÝa tr­íc 
vïng ®iÒu khiÓn cã thÓ cã tr×nh tù ®iÒu 
hoμ: lμ tr×nh tù Nu m· ho¸ c¸c protein hay enzim ho¹t ho¸ 
hoÆc øc chÕ ho¹t ®éng cña gen (cßn gäi lμ gen ®iÒu hoμ: 
Inhibitor –I hoÆc Regulator –R) 
2. Vïng phiªn m·. 
Gåm cã: 
Vïng mang m· di truyÒn 
Vïng kÕt thóc.
2. Vïng phiªn m·. 
a) Vïng mang m· di truyÒn: 
§­îc 
phiªn m· sang ph©n tö mARN vμ cã thÓ ®­îc 
dÞch m· sang 
protein. 
* ë Procaryota: 
Vïng mang m· di truyÒn ®Òu mang TTDT. C¸c gen th­êng 
s¾p xÕp n»m gÇn nhau vμ chÞu sù ®iÒu khiÓn chung cña 
mét promotor t¹o thμnh mét operon 
* ë Eucaryota: 
Cã cÊu tróc phøc t¹p, gåm c¸c gen cã cÊu tróc riªng. 
Mçi gen cÊu tróc mang TTDT m· ho¸ mét chuçi polypeptit. Gi÷a c¸c 
gen cÊu tróc cßn cã c¸c ®o¹n ADN kh«ng mang m·, c¸c ®o¹n ADN dÞ 
nhiÔm s¾c, c¸c gen ®Öm; ph©n lín c¸c gen cÊu tróc bao gåm c¸c exon 
xen kÏ cã c¸c intron. 
b) Vïng kÕt thóc:
Ch­ 
¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen 
II. Ho¹t ®éng biÓu hiÖn gen 
Xem l¹i néi dung ®· häc
Ch­ 
¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen 
III. §iÒu hoμ biÓu hiÖn gen 
III.1. ë sinh vËt procaryota: 
Chñ yÕu x¶y ra ë giai ®o¹n phiªn m·: b¾t 
®Çu tæng hîp ph©n tö mARN vμ dõng tæng 
hîp mARN
1. KiÓm so¸t b¾t ®Çu tæng hîp ph©n tö 
mARN 
C¬ chÕ tiªu cùc (©m tÝnh) 
Theo 2 c¬ chÕ chÝnh: 
C¬ chÕ tÝch cùc (d­ 
¬ng tÝnh) 
øc chÕ ph¶n håi 
Ngoμi ra cßn 2 c¬ chÕ kh¸c 
Ho¹t ho¸ ph¶n håi
1.1. C¬ chÕ tiªu cùc 
a. §Æc ®iÓm 
S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp 
pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tiªu cùc 
GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) 
ADN 
OOPPEERRÔÔNN 
VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc 
AA BB CC 
mARN 
CCáácc pphhầầnn 
ttửử ứứcc cchhếế 
Sự tổng hợp bị dừng lại
sinh tæng hîp pr«tªin 
S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng 
hîp pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tiªu cùc 
GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) 
ADN 
VVïïnngg ®iiÒÒuu 
kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) 
OOPPEERRÔÔNN 
NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc 
AA BB CC 
mARN 
CCáácc pphhầầnn ttửử 
ứứcc cchhếế 
Sự tổng hợp bị dừng lại 
++ 
Các phần tử cảm ứng
1.1. C¬ chÕ tiªu cùc 
a. §Æc ®iÓm 
+ Ho¹t ®éng cña gen bÞ k×m h·m khi cã mÆt cña protein øc 
chÕ (repressor). Khi protein øc chÕ t­ 
¬ng t¸c víi vÞ trÝ ®Æc 
hiÖu lμ operator (vïng chØ huy) th× chóng k×m h·m phiªn m· 
+ Protein øc chÕ cã thÓ ®¬n chÊt hoÆc phøc chÊt do gen 
®iÒu hoμ n»m c¹nh operon tæng hîp ra còng cã thÓ do c¸c 
gen n»m ë vÞ trÝ kh¸c nhau trong hÖ gen tæng hîp ra. 
b. VÝ dô: KiÓm so¸t phiªn m· trªn operon lac theo c¬ chÕ 
tiªu cùc 
? Quan s¸t h×nh vÏ: M« t¶ cÊu tróc, ®Æc ®iÓm vμ c¬ chÕ 
ho¹t ®éng cña operon lac
+ CÊu tróc: Vïng ®iÒu khiÓn: promotor vμ 
operator 
Gåm 
Vïng phiªn m·: gåm 3 gen cÊu tróc lac 
Z, 
lac Y, lac A 
S¶n phÈm cña c¸c gen nμy gióp tÕ bμo tiÕp nhËn vμ
+ §Æc ®iÓm 
S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp 
pr«tªin cña operon lac theo c¬ chÕ tiªu cùc 
GGeenn đđ//hh llaacc II 
ADN 
OOPPEERROONN 
VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc 
ZZ YY AA 
mARN 
PPrrootteeiinn llaaccII 
Sự tổng hợp bị dừng lại
+ §Æc ®iÓm 
S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp 
pr«tªin cña operon lac theo c¬ chÕ tiªu cùc 
GGeenn đđ//hh llaacc II 
ADN 
VVïïnngg ®iiÒÒuu 
kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) 
OOPPEERROONN 
NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc 
ZZ YY AA 
mARN 
PPrrootteeiinn llaacc II 
Sự tổng hợp bị dừng lại 
++ 
Các phần tử ®­êng 
(®­êng 
lactoz)
+ §Æc ®iÓm: 
- Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã ®­êng 
lactose th× sè l­îng 
enzym 
lactose trong tÕ bμo rÊt Ýt (5 ph©n tö/ 1tÕ bμo) 
- Khi bæ sung ®­êng 
lactose vμo m«i tr­êng 
nu«i cÊy th× sè l­îng 
E t¨ng nhanh (sau 2-3’ cã thÓ ®¹t 5000 ph©n tö/ 1 TB) 
- Khi m«i tr­êng 
kh«ng cßn ®­êng 
lactose th× sè l­îng 
E l¹i 
gi¶m nhanh vμ trë vÒ møc ban ®Çu (5 ph©n tö/ 1 TB)
+ C¬ chÕ: 
Qu¸ tr×nh phiªn m· trªn operon Lac ®­îc 
kiÓm so¸t bëi protein 
øc chÕ Lac I - S¶n phÈm cña gen LacI n»m c¹nh operon Lac. 
- Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã ®­êng 
lactose, th× pr LacI t­ 
¬ng t¸c 
víi operator Þ biÕn ®æi cÊu tróc ph©n tö ADN Þ enzym 
ARN polymerase kh«ng b¸m ®­îc 
lªn vïng promotor Þ kh«ng 
phiªn m· ®­îc 
- Khi m«i tr­êng 
cã ®­êng 
lactose (hoÆc c¸c chÊt cã cÊu t¹o 
ho¸ häc t­ 
¬ng tù) (chÊt c¶m øng induccer) th× protein LacI t­ 
¬ng t¸c víi chÊt c¶m øng, lμm thay ®æi cÊu tróc kh«ng gian 
Þ kh«ng t­ 
¬ng t¸c ®­îc 
víi operon Þ enzym ARN polymerase 
b¸m ®­îc 
lªn vïng promotorÞ Qu¸ tr×nh phiªn m· x¶y ra. 
- Khi m«i tr­êng 
hÕt ®­êng 
lactose th× protein LacI l¹i ®­îc 
gi¶i phãng vμ t­ 
¬ng t¸c víi operator øc chÕ phiªn m·
1.2. C¬ chÕ tÝch cùc: 
a. §Æc ®iÓm 
s¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp 
pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tÝch cùc 
GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) 
ADN 
OOPPEERRÔÔNN 
VVïïnngg cchhØØ hhuuyy ((OO))NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc 
AA BB CC 
mARN 
CCáácc pphhầầnn 
ttửử hhoo¹tt hhoo¸ 
Qu¸ tr×nh tổng hợp mARN diÔn 
ra
1.2. C¬ chÕ tÝch cùc: 
a. §Æc ®iÓm 
+ Ho¹t ®éng cña gen chØ b¾t ®Çu khi cã mÆt cña mét lo¹i 
protein ho¹t ho¸ (®¬n chÊt hay phøc chÊt). Khi chÊt ho¹t 
ho¸ nμy t­ 
¬ng t¸c víi vÞ trÝ ®Æc hiÖu trªn vïng ®iÒu khiÓn 
(activator) th× qu¸ tr×nh phiªn m· x¶y ra. 
b. VÝ dô1: Ho¹t ®éng cña operon ara theo c¬ chÕ 
tÝch cùc 
Quan s¸t h×nh vÏ: M« t¶ cÊu tróc, ®Æc ®iÓm vμ c¬ chÕ ho¹t 
®éng cña operon ara.
+ CÊu tróc, ho¹t ®éng cña Operon ara: 
- CÊu tróc: Gen A m· cho izomerase 
Operon aza gåm Gen B m· ho¸ cho kinase 
Gen D m· ho¸ cho epimerase 
S¶n phÈm cña c¸c gen nμy cÇn cho q/t biÕn ®æi ®­êng 
ara thμnh xelluloz – 
5- photphat
+ §Æc ®iÓm ho¹t 
-®Khéin mg«: i tr­êng 
-Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã arabinonse th× E trong TB rÊt Ýt 
hÕt arabinonse th× E l¹i gi¶m nhanh 
-Khi m«i tr­êng 
cã bæ sung arabinonse th× sè l­îng 
E t¹o ra 
trong TB t¨ng nhanh
+ C¬ chÕ: 
Qu¸ tr×nh phiªn m· trªn operon ara ®­îc 
kiÓm so¸t bëi protein ho¹t 
ho¸ araC- s¶n phÈm cña gen araC n»m c¹nh operon ara. 
C¸c thÝ nghiÖm ®ét biÕn di duyÒn ®· x¸c ®Þnh protein araC cã 
thÓ b¸m ®ång thêi vμo nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau trªn operon ara 
(OOII) g©y t¸c dông ®iÒu khiÓn kh¸c nhau 
1 2 1 2- Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã arabinose, pr araC b¸m vμo 3 vÞ trÝ 
O, Ovμ I®ång thêi ph©n tö protein araC b¸m ë 2 vÞ trÝ O, I12 1 11 
cã thÓ t­ 
¬ng t¸c víi nhau g©y uèn cong sîi ADN E 
kh«ng b¸m ®­îc 
vμo promotor kh«ng phiªn m· ®­îc. 
-Khi m«i tr­êng 
cã arabinose, pr araC+ arabinose phøc hîp nμy 
b¸m lªn c¸c vÞ trÝ OOII12 12 
T­ 
¬ng t¸c protein-protein chØ x¶y ra ë vÞ trÝ OO; kh«ng x¶y ra 
1 2ë vÞ trÝ IIE ARN polymerase b¸m ®­îc 
vμo promotor 
1 2 phiªn m· x¶y ra.
VÝ dô 2: øc chÕ qu¸ tr×nh ph©n gi¶i lactose 
+ §Æc ®iÓm: 
- Khi cã mÆt ®ång thêi c¶ glucose vμ lactose trong m«i tr­êng 
nu«i cÊy th× TB chØ sö dông glucose cßn lactose kh«ng ®­îc 
chuyÓn ho¸. NghÜa lμ operon Lac kh«ng ho¹t ®éng ngay khi cã 
mÆt cña lactose. 
- Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã glucose, cã lactose th× operon Lac míi 
ho¹t ®éng tæng hîp E ph©n gi¶i lactose. 
+ C¬ chÕ: 
Phøc chÊt ®iÒu hoμ ho¹t ®éng cña operon lac theo c¬ chÕ tÝch 
cùc lμ cAMP-CAP (Cyclic Adenozinmonophotphat- Catabolite 
Activator Protein) 
- Khi m«i tr­êng 
cã glucose th× hμm l­îng 
cAMP rÊt thÊp 
operolac kh«ng ho¹t ®éng. 
-Khi m«i tr­êng 
kh«ng cã glucose th× hμm l­îng 
cAMP cao, 
chóng t­ 
¬ng t¸c víi CAP t¹o phøc hîp cAMP-CAP, phøc hîp nμy 
t­ 
¬ng t¸c víi promoter (gÇn vÞ trÝ b¸m cña E ARN polymerase) 
g©y uèn cong sîi ADN, béc lé vÞ trÝ b¸m cña E phiªn m· 
®­îc 
b¾t ®Çu.
S¬ ®å tæng qu¸t cña operonlac theo 2 c¬ 
chÕ tÝch cùc vμ tiªu cùc
1.3. øc chÕ ph¶n håi: 
a.§Æc ®iÓm: 
S¶n phÈm do gen (operon) ®ã ho¹t ®éng t¹o ra quay trë l¹i 
k×m h·m sù ho¹t ®éng cña gen (operon) ®ã. 
b. VÝ dô: Sù ho¹t ®éng cña operon tryptophan 
+ CÊu tróc: Vïng ®iÒu khiÓn: promotor vμ 
operator 
Gåm 
Vïng phiªn m·: 5 gen cÊu tróc m· cho 
c¸c 
+ §Æc ®iÓm: 
E liªn quan ®Õn viÖc tæng hîp 
- Khi tryptophan 
m«i tr­êng 
thiÕu tryp, ho¹t ®éng cña Operon nμy m¹nh 
- Khi m«i tr­êng 
cã tryp th× ho¹t ®éng cña operon nμy l¹i gi¶m 
Sù cã mÆt cña tryp trong m«i tr­êng, 
k×m h·m operon tryp.
+C¬ chÕ: 
-Khi m«i tr­êng 
cã tryp, repressor kÕt hîp víi tryp g¾n lªn 
operator c¸c gen cÊu tróc kh«ng ®­îc 
phiªn m·. 
- Khi m«i tr­êng 
thiÕu tryp, repressor kh«ng g¾n ®­îc 
vμo 
operator lμm cho vïng ®iÒu khiÓn cã thÓ tiÕp nhËn c¸c ARN 
polymerase chÞu tr¸ch nhiÖm phiªn m· c¸c gen cÊu tróc cña 
operon thμnh mARN . C¸c mARN nμy sau ®ã ®­îc 
dÞch m· 
thμnh c¸c enzym tæng hîp tryp. 
- Nh­vËy: 
Tryp kh«ng ph¶i lμ chÊt øc chÕ biÓu hiÖn cña 
operon tryp, chóng gi÷ vai trß cña chÊt ®ång øc chÕ khi t­ 
¬ng 
t¸c víi repressor. VËy operon nμy ®­îc 
®iÒu khiÓn theo c¬ chÕ 
tiªu cùc do chÝnh s¶n phÈm cuèi cïng cña operon. C¬ chÕ 
kiÓm so¸t ®Æc biÖt nμy ®­îc 
gäi lμ øc chÕ ph¶n håi.
Ngoμi vÞ trÝ operotor cßn cã sù tham gia ccññaa yyÕÕuu ttèè llμμmm yyÕÕuu 
®ii ((aatttteennnnaatteerr)).. PPhh©nn ttÝÝcchh ttrr××nnhh ttùù nnuucclleeoottiitt ttrrªnn pphh©nn ttöö 
mmAARRNN ppoollyycciissttrroonniicc ccññaa ooppeerroonn ttrryypp llμμmm ss¸nngg ttáá cc¬ cchhÕÕ pphh©nn 
ttöö..
KÕt qu¶ cho thÊy: ®o¹n nucleotitgåm 116600 bbaassee nn»mm ttrr­­íícc 
®iiÓÓmm ddÞÞcchh mm· ®ÇÇuu ttiiªnn ((mm· cchhoo mmeetthhiioonniinn)) ®ããnngg vvaaii ttrrßß 
®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn qquu¸ ttrr××nnhh pphhiiªnn mm· tt¹oo mmAARRNN ttrrªnn ooppeerroonn ttrryypp-- 
§oo¹nn nnμμyy ®­­îîcc 
ggääii llμμ aatttteennnnaatteerr 
§oo¹nn aatttteennuuaatteerr ccãã cchhøøaa 44 ®oo¹nn nnuucclleeoottiitt nngg¾nn ccãã ttrr××nnhh 
ttùù tt­­ 
¬nngg ®åånngg,, nngg­­îîcc 
cchhiiÒÒuu.. HHaaii cchhuuççii nngg­­îîcc 
cchhiiÒÒuu ccãã tthhÓÓ 
lliiªnn kkÕÕtt vvííii nnhhaauu tt¹oo ccÊÊuu ttrróócc dd¹nngg vvßßnngg..
1.4.Ho¹t ho¸ ph¶n håi: 
a. §Æc ®iÓm: s¶n phÈm do gen (operon) ®ã t¹o ra quay trë 
l¹i ho¹t ho¸ gen (operon) ®ã. 
b. VÝ dô: Sù ho¹t ®éng cña gen ara C 
• C¸c c¬ chÕ kh¸c: 
• VÝ dô: §iÒu khiÓn gen th«ng qua c¸c promotor kh¸c 
• 
PG2 PG2 + 
mARN 
+
2. KiÓm so¸t dõng ph¶n øng tæng hîp: 
- Do h×nh thμnh cÊu tróc nót cμi tãc. 
- Do yÕu tè Rho. 
Cã lo¹i Protein ng¨n c¶n dõng ph¶n øng tæng hîp mARN. 
§ã lμ ProteinN ( nghiªn cøu ë phÇn sau)
3. X©m nhËp cña bacteriophage vμo tÕ bμo E.cli 
- §Æc ®iÓm x©m nhËp cña bacteriophage: 
- §Æc ®iÓm cÊu t¹o vμ chøc n¨ng cña genome: 
• XÐt cÊu chóc, chøc n¨ng cña nhãm gen m· ho¸ c¸c 
enzym cña chu tr×nh sinh tan hay tiÒm tan. 
• C¬ chÕ ho¹t ®éng cña c¸c gen quy ®Þnh tr¹ng th¸i 
sinh tan hay tiÒm tan:
a. §Æc ®iÓm x©m nhËp: 
Khi x©m nhËp vμo tÕ bμo vi khuÈn, phage l cã thÓ tån t¹i ë 
2 tr¹ng th¸i: sinh tan hay tiÒm tan. 
A B C D
b. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vμ chøc n¨ng cña genome: 
Bé gen cña phage cã kÝch th­íc 
48502bp, chia lμm 4 nhãm 
gen: 
• - Nhãm gen t¸i b¶n ADN. 
• - Nhãm gen m· cho c¸c thμnh phÇn cÊu t¹o cña ®Çu. 
• - Nhãm gen m· cho c¸c thμnh phÇn cÊu t¹o cña ®u«i. 
• - Nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cu¶ chu tr×nh tiÒm tan 
hoÆc sinh tan 
• -Khi tån t¹i bªn ngoμi, ADN cña phage ë d¹ng sîi kÐp m¹ch 
th¼ng víi 2 ®Çu dÝnh tù nhiªn, gäi lμ c¸c ®Çu bæ trî. 
l 
• Khi x©m nhiÔm vμo tÕ bμo E. coli th× ADN cña phage t¹o 
thμnh vßng trßn cã 2 ®Çu bæ trî dÝnh l¹i nã cã thÓ sao 
chÐp vμ b¾t ®Çu chu kú sinh tan hoÆc cã thÓ xen vμo 
NST cña vËt chñ ®Ó chuyÓn sang tr¹ng th¸i tiÒm tan
CÊu tróc vμ chøc n¨ng cña nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cu¶ 
chu tr×nh tiÒm tan hoÆc sinh tan:.
CÊu tróc cña nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cña chu tr×nh tiÒm 
tan hoÆc sinh tan: 
P PR Cro CII E ORN PL OL1 OL3 PRM 2 OR1 ORCIII OL2 CI 3 
Trong ®ã: Gen CIII ® Pro CIII ® ®/h ho¹t ®éng gen Cro, 
CII. 
Gen N ® Pro N ® ng¨n c¶n dõng p/­tæng 
hîp. 
Gen CI ® Pro CI ® ®/h ho¹t ®éng gen phÝa bªn 
ph¶i vμ chÝnh nã (b¸m vμo vÞ trÝ O1, O2 ho¹t ho¸ PRM; khi 
b¸m vμo c¶ O3 k×m h·m PRM 
C r o Gen Cro ® Pro Cro ® ®/h ho¹t ®éng gen CI. 
Gen CII ® Pro CII ® ®/h ho¹t ®éng cña gen CI 
PL, OL vïng ®iÒu kiÓn cña gen bªn tr¸i CI; PR, OR vïng ®iÒu 
kiÓn cña gen bªn ph¶i CI ;PE , PRM vïng khëi ®éng cña gen 
CI
c. C¬ chÕ: 
Khi x©m nhËp vμo TBVK, trong TBVK kh«ng cã Pro CI ® PL, 
PR ho¹t ®éng ® s¶n phÈm cña c¸c gen bªn tr¸i, bªn ph¶i CI t¹o 
ra. 
• PL ho¹t ®éng ® Gen N h/® ® Pro N t¹o ra ng¨n c¶n dõng ph¶n øng 
tæng hîp t¹i TL ® Gen CIII h/® ® Pro CIII t¹o ra ho¹t ho¸ P® Gen 
R Cro, CII ho¹t ®éng ® Pro Cro, CII t¹o ra 
§ång thêi hai promotor Pvμ Pcòng ho¹t ®éng tæng hîp ra pro CI 
E RM • Pro Cro t­ 
¬ng t¸c víi OR øc chÕ gen CI ho¹t ®éng. 
• Pro CII t­ 
¬ng t¸c víi OR ho¹t ho¸ gen CI ho¹t ®éng. 
" ® Pro CI t¨ng dÇn b¸m vμo OR ho¹t ho¸ hoÆc øc chÕ PRM (tuú theo 
vÞ trÝ b¸m O1, O2 hay O3) ®ång thêi k×m h·m ho¹t ®éng cña gen bªn 
ph¶i CI ® s¶n phÈm c¸c gen phÝa bªn ph¶i gi¶m 
" ® enzym q/® tr¹ng th¸i tiÒm tan > enzym q/® tr¹ng th¸i sinh tan ® 
phage ë tr¹ng th¸i tiÒm tan 
• ChØ khi gÆp ®/k kh«ng thuËn lîi ( nhiÖt ®é cao, ho¸ chÊt,...) CI 
kh«ng cã k/n h/® vμ Pro CI mÊt ho¹t tÝnh th× c¸c gen bªn ph¶i h/® 
® phage chuyÓn sang tr¹ng th¸i sinh tan
III.2. ë sinh vËt Eucaryota: 
• Do tæ chøc c¬ thÓ, cÊu t¹o tÕ bμo, tæ chøc vμ cÊu t¹o 
genome cña SV eucaryota phøc t¹p h¬n nhiÒu so víi SV 
Procaryota, ®Æc biÖt lμ SV ®a bμo, nªn sù ®/h biÓu hiÖn vμ 
ho¹t ®éng cña gen ë SV Eu phøc t¹p vμ thÓ hiÖn ë mäi g/®: 
Tõ tr­íc 
lóc sao chÐp ®Õn sau khi dÞch m· 
• 1. §iÒu hoμ ho¹t ®éng vμ biÓu hiÓu gen b»ng tæ 
chøc hoÆc thay ®æi cÊu tróc ADN vμ NST 
• ThÓ hiÖn:- S¾p xÕp c¸c gen cÇn b/h vμo 1 cÊu tróc NSC 
®Æc tr­ng. 
• - CÊu tróc ®ång NSC, dÞ NSC vμ sù chuyÓn ®æi 
tr¹ng th¸i dÞ NSC sang ®ång NSC vμ ng­îc 
l¹i. 
• - Sù biÕn ®æi ho¸ häc ADN ( nh­sù 
metyl ho¸) , 
sù s¾p xÕp l¹i ADN (Sù chuyÓn ®æi giíi tÝnh cña 
S.cerevisiae ),...
2. §iÒu hßa ë møc ®é phiªn m·: 
2.1. Gièng ®iÒu hoμ ë Procaryota: 
Do sù t­ 
¬ng t¸c gi÷a protein ®/h víi c¸c tr×nh 
tù ADN chuyªn biÖt
2.2. Kh¸c ®/h ë procaryota 
+ ARNpolymerase kh«ng cã kh¶ n¨ng nhËn 
biÕt trùc tiÕp vïng khëi ®éng ( promotor) 
Nªn cïng h/® víi c¸c enzym cßn cã c¸c nh©n tè 
phiªn m· ( Transcription factor- TF) 
TF+ ARNpolymerase® Phøc hîp khëi ®Çu 
Phøc hîp khëi ®Çu xóc t¸c sù t¹o thμnh liªn kÕt 
phosphodieste gi÷a 2 ribonucleotid ®Çu tiªn
+ C¸c tr×nh tù ®/h phiªn m· kh«ng thuéc vïng 
®iÒu khiÓn mμ n»m tr­íc 
®ã rÊt xa (cã thÓ c¸ch 
hμng ngμn cÆp baz¬) 
Nh÷ng tr×nh tù nμy chØ gåm vμi nucleotid (th­êng 
6-8-20), ph©n t¸n trªn chiÒu dμi cña vïng 5’ 
cña gen 
( còng cã thÓ phÝa sau cña vÞ trÝ khëi ®Çu phiªn 
mT·r ×) nh tù ®ã gäi lμ tr×nh tù Cis 
Ngoμi tr×nh tù Cis cßn cã c¸c tr×nh tù khuyÕch ®¹i 
( enhancer) cã t¸c dông lμm t¨ng b/h cña gen t­ 
¬ng 
øng vμ tr×nh tù dËp t¾t( silencer) cã t¸c dông øc 
chÕ phiªn m·
Nh÷ng tr×nh tù ®/h Cis g¾n víi 
yÕu tè ®/h Trans ( th­êng 
lμ protein nh­ng 
®«i 
khi kh«ng ph¶i lμ protein) 
yÕu tè ®/h Trans lμ protein cã cÊu tróc bËc 
4 ë d¹ng nhÞ hîp ( dimer) hoÆc ®a 
chãîp c( hpøoaly mtèie trh)iÓu 3 vïng ho¹t tÝnh: 
Vïng cÇn cho nhÞ hîp hãa; Vïng g¾n kÕt víi 
ADN; Vïng t­ 
¬ng t¸c víi ARNpolymerase 
Ngoμi ra nhiÒu nh©n tè Trans cßn cã 1 sè 
vïng phô kh¸c. Nh­: 
Vïng g¾n c¸c hoocmon, 
c¸c ion,…
Nªn tr×nh tù Cis th­êng 
cã cÊu tróc gåm 2 
phÇn ®èi xøng nhau 
® 
VÝ dô: AGGTCATGACCT 
TCCAGTACTGGA 
(v× tiÕp nhËn c¸c nh©n tè Trans d­íi 
d¹ng dimer) 
Khi Trans ®­îc 
g¾n víi Cis cña gen ®Ých, tû lÖ 
phiªn m· ®­îc 
thay ®æi ®ét biÕn ( th­êng 
t¨ng)
2.3.C¬ chÕ:
2.3.C¬ chÕ: 
Khi yÕu tè Trans g¾n lªn vïng Cis ( b»ng liªn 
kÕt yÕu h×nh thμnh gi÷a a.a cña Trans víi 
baz¬ cña Cis) sÏ t¹o nªn chç gÊp cong cña ADN 
Gãc gÊp cong cña ADN thay ®æi tïy theo lo¹i 
protein vμ cã ¶nh h­ëng 
®Õn tèc ®é ho¹t ®éng 
cña gen. 
§ång thêi Trans qua vïng ho¹t tÝnh thø 3 sÏ liªn 
kÕt víi ARNpolymerase ë vïng promotor cña 
gen ®Ó t¹o nªn nh÷ng vßng bªn 
Sù h× nh thμ nh vß ng bªn t¹ o ® iÒ u kiÖn cho s ù 
® /h phiªn m · bë i c ¸ c vïng ADN ë c ¸ ch x a nha u.
Trans 1 mÆt g¾n vμo Cis ë ®Çu 5’ cña gen ®Ých, 
mÆt kh¸c sÏ t­ 
¬ng t¸c víi nh÷ng protein ®/h kh¸c. 
T­ 
¬ng t¸c gi÷a protein ®/h vμ Trans cïng víi sù gÊp l¹i 
cña ADN sÏ t¹o nªn 1 cÊu tróc thuËn lîi cho sù g¾n 
enzym vμo promotor cña gen ®Ých . Lóc ®ã sù 
phiªn m· cña gen ®Ých b¾t ®Çu
VÝ dô: CÊu tróc vμ c¬ chÕ t¸c ®éng cña 
nh©n tè Trans- Thô thÓ hoocmon tuyÕn 
gi¸p 
+ CÊu tróc: 
A/B C D E 
Trong ®ã: Vïng C g¾n lªn ADN 
Vïng E tiÕp nhËn hoocmon tuyÕn gi¸p
+ C¬ chÕ: 
Hoocmon tuyÕn gi¸p t­ 
¬ng t¸c víi vïng E cña thô 
thÓ®lμm thay ®æi cÊu h×nh cña thô thÓ® vïng 
C cña thô thÓ cã thÓ g¾n lªn vïng Cis cña gen 
®Ých® g©y ra sù phiªn m· ë gen nμy
Ngoμi ra cßn cã c¬ chÕ ®/h b»ng chän läc 
promotor 
VÝ dô: Gen α-amylase, cã 2 
promotor 
Gen nμy m· hãa cho enzym α-amylase, gen 
nμy cã 2 promotor: P1,P2; lμ gen kh¶m: chøa 
c¸c Intron vμ c¸c Exon: S, L, 1,2,…
3. §iÒu hßa ho¹t ®éng cña gen sau phiªn m·: 
Bao gåm: 
GhÐp nèi kh¸c biÖt VÝ dô: Gen calcitonine
+ T¨ng gi¶m thêi gian sèng cña mARN 
mARN tån t¹i l©u sÏ tæng hîp ®­îc 
nhiÒu 
§Pér odtμeii n®u«i polyA cμng ng¾n®mARN ph©n 
gi¶i cμng nhanh vμ ng­îc 
l¹i® §é dμi ®u«i 
polyA ¶nh h­ëng 
tíi ®é bÒn v÷ng cña ph©n 
töV Ým AdôR:N TB trøng chuÈn bÞ thô tinh 
Chøa rÊt nhiÒu lo¹i mARN, c¸c ph©n tö nμy 
chØ mang ®u«i polyA gåm 10-30A®Chóng 
kh«ng ®­îc 
dÞch m·. 
Khi ®­îc 
thô tinh, ®é dμi ®u«i polyA sÏ ®­îc 
dμi thªm ®Ó ho¹t ®éng chøc n¨ng.
+ Sù d÷ tr÷ mARN trong TB : 
RÊt nhiÒu gen ®­îc 
phiªn m· nh­ng 
ch­a 
®­îc 
dÞch 
m·. Khi cã 1 tÝn hiÖu xuÊt hiÖn ( hoocmon ch¼ng 
h¹n) bé m¸y dÞch m· lËp tøc ho¹t ®éng tæng hîp 
Protein
4. §iÒu hßa trong giai ®o¹n dÞch m·: 
Ch­a 
®­îc 
biÕt nhiÒu 
D­êng 
nh­cã 
liªn quan ®Õn dù tr÷ 
mARN vμ thêi gian sèng cña 
mARN 
5. §iÒu hßa sau dÞch m·: 
Chñ yÕu thÓ hiÖn sù hoμn thiÖn cÊu 
tróc ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng vμ ph©n 
phèi ®óng ®Þa chØ
Ch­ 
¬ng IV: 
C¸c c¬ chÕ s÷a ch÷a vμ t¸i b¶n ADN 
I. C¸c c¬ chÕ s÷a ch÷a ADN 
Cã 3 c¬ chÕ chÝnh: 
+S÷a ch÷a phôc håi trùc tiÕp. 
+C¾t bá sai háng vμ tæng hîp bæ 
s+uCnhgèng chÞu c¸c tæn th­ 
¬ng cã thÓ
I.1. S÷a ch÷a phôc håi trùc tiÕp 
+ §èi t­îng: 
X¶y ra ë c¶ TB procaryota vμ 
eTuucya nrhyoiªtna qu¸ tr×nh nμy tr­a 
thÊy 
x¶y ra ë ®éng vËt cã vó vμ ng­êi 
+ Lo¹i sai 
Thhá­nêgn: 
g liªn quan ®Õn lo¹i sai háng 
dimer pirimidin do tia tö ngo¹i g©y ra
+ C¬ chÕ: 
§imer 
Photolyase ß 
b¸m vμo 
ß 
Photo ¸nh 
s¸ng 
Photolyase ®
I.2. C¾t bá sai háng vμ tæng hîp bæ 
sung 
§a sè sai háng ADN ®­îc 
s÷a ch÷a b»ng con 
®­êng 
nμy 
Yªu cÇu: 
ChØ sai háng 1 ®iÓm trªn 1 m¹ch cña 
ADN 
Vμ sö dông TTDT trªn m¹ch ®óng ®Ó tæng 
hîp bæ sung. 
Theo c¸c b­íc 
sau
ß Endonuclease 
3 
’ 
ß 
5 
’ 
ADN polymerase 
ß Lygase
C¸c lo¹i vμ c¬ chÕ 
Gåm 2 lo¹i:+ S÷a ch÷a ADN sai háng 
+ S÷a ch÷a ghÐp ®«i 
lÖch 
1. S÷a ch÷a ADN sai 
háng 
Gåm 2 lo¹i: 
+ S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c baz¬ 
(Baz¬ excision repair- 
BER) 
+ S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c nucleotid 
( Nucleotit excision repair- NER)
1.1.S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c 
Baz¬( BER) 
U 
( sai háng hoÆc kh«ng thÝch hîp) 
ADN 
glycosylase 
GAP endonuclease 
ß 
G 
X 
ADNpolymeras ß 
e 
Lygase 
G 
ß 
G 
U 
-ADNglycosylase ph¸ 
hñy LK N-glycozit 
HiÖn nay ®· biÕt ®­îc 
6 lo¹i 
ADNglycosylase 
-Ap endonuclease 
c¾t LK 
photphodieste ë vÞ 
trÝ 5 ®Ó lo¹i bá ®­ê- 
nAgDNpolymerase 
tæng hîp bæ sung 
-Lygase nèi liÒn vÕt 
hë 
Gåm c¸c Enzym nhËn biÕt vμ c¾t bá c¸c baz¬ bÞ khö amin, c¸c baz¬ cã vßng 
liªn kÕt bÞ hë hay cã liªn kÕt ®«i C=C®C-C.
2. S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c nucleotid (NER 
) Kh¸c víi c¬ chÕ BER 
- Cho phÐp lo¹i bá vμ s÷a ch÷a bÊt kú sai háng nμo 
c -ñCaÇ AnD sNù tham gia cña nhiÒu enzym ®Ó kiÓm 
so¸t ADN 
VÝ 
ë vi khuÈn 
dô: 
Cã 4 enzym liªn quan ®Õn c¬ chÕ s÷a ch÷a NER 
UvrA, UvrB, UvrC, UvrD
VÝ dô: ë vi khuÈn 
UvrA + UvrB 
ß 
ß 
Cã 4 enzym liªn quan ®Õn c¬ 
chÕ s÷a ch÷a NER 
UvrA, UvrB, UvrC, UvrD 
-UvrA+ UvrB® P/hîp, nhËn 
biÕt vÞ trÝ sai háng vμ g¾n 
-lUªnvr A® tã¸c h khái p/hîp nhê NL ATP 
-UvrC + UvrB® P/hîp, cã ho¹t tÝnh 
endonuclease, UvrB c¾t vÒ phÝa 3’ 
c¸ ch vÞ trÝ sai háng kho¶ng 4 nu, UvrC 
c¾t vÒ phÝa 5’ c¸ch vÞ trÝ sai háng 
-kUhov¶rnDg 8c nãu .ho¹t tÝnh Helicase, 
lo¹i bá ®o¹n sîi ®¬n ADN 
-ADNpolymerase tæng hîp bæ 
s-Luynggase nèi liÒn vÕt hë 
UvrA UvrC 
ß ß 
ß UvrD 
ADNpolymerase ß Lygase
Phøc endonucleaseABC cïng phèi hîp víi 1 sè 
protein m· bëi gen thuéc c¬ chÕ SOS, cã kh¶ 
n¨ng c¾t vμ thay thÕ ®o¹n ADN chøa lçi dμi 
12®2000 nucleotid 
C¬ chÕ s÷a ch÷a NER ë sinh vËt Eucaryota 
x¶y ra t­ 
¬ng tù nh­ë 
vi khuÈn. 
§o¹n ADN bÞ c¾t th­êng 
dμi 30 
RnuÊctl ehoiÕtidm tr­êng 
hîp ®¹t ®Õn 
1500nucleotid
2. S÷a ch÷a ADN ghÐp ®«i lÖch: 
Trong ®ã nucleotid trªn 1 sîi lμ ®óng, 
cßn nucleotid trªn sîi kia lμ ghÐp lÖch 
Nªn: Trong c¬ chÕ nμy ph¶i ph©n biÖt ®­îc 
sîi 
®¬n ®óng víi sîi ®¬n bÞ thay thÕ 
( ghÐp lÖch) 
B»ng c¸ch: 
Sîi ®óng lμ sîi khu«n ®· bÞ metyl hãa, cßn sîi 
ghÐp lÖch lμ sîi míi tæng hîp ch­a 
bÞ metyl hãa
Trong tr­êng 
hîp lçi t¹o cÆp do T§C g©y ra, khi c¶ 2 
sîi ®¬n ®Òu chøa nhãm metyl th× s÷a ch÷a x¶y ra 
víi hiÖu xuÊt thÊp vμ tÝnh chÝnh x¸c kh«ng cao 
C¬ chÕ 
§Ó ®¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c trong qu¸ tr×nh t¸i b¶n 
ADN cÇn sù tham gia cña c¸c gen mutH, mutL, mutS, 
UvrD t¹o enzym thùc hiÖn s÷a ch÷a ghÐp ®«i lÖch 
C¬ chÕ x¶y ra nh­sau
CH3 
MutS MutL 
MutH 
MutS CH3 
MutH CH3 
3' 
CH3 
ADNpolymease exonuclease 
UvrD® 3' 
Lygase
CH3 
MutS MutL 
MutS 
CH3 
MutH 
MutH CH3 
3' 
CH3 
ADNpolymease endonuclease 
UvrD® 3' 
Lygase
+ Protein MutS nhËn biÕt vÞ trÝ ghÐp ®«i lÖch vμ 
g¾n vμo ®ã 
+ Pro MutH kÕt hîp víi MutS MutL, ATP vμ 1sè cation 
hãa trÞ 2 thμnh phøc hîp g¾n vμo ADN t¹i vÞ trÝ sai 
l+Ö cPhh.øc hîp nμy víi ho¹t tÝnh endonuclease( chñ 
yÕu lμ MutH) sÏ c¾t LK photphodieste t¹i ®Çu 5' 
ngay t¹i vÞ trÝ G cña chuçi GATC kh«ng chøa 
+ UnvhrDã(m ví im hoe¹tty tlÝnh helicase) lμm ®øt LK Hy®ro, theo chiÒu 3'®5' , 
Vμ enxonuclease theo chiÒu 3'®5' lo¹i bá tõng 
nucleotid ë ®o¹n bÞ lçi 
§ång thêi, ADNpolymerase tæng hîp bæ sung 
vμ lygase nèi liÒn khe hë t¹o m¹ch liªn tôc 
§äc th«ng tin trang 121,122 rót ra nhËn xÐt?
I.3. Chèng chÞu c¸c tæn th­ 
¬ng cã thÓ: 
Theo 2 c¬ chÕ: 
+ Error- Prone 
+ SOS 
1. C¬ chÕ: Error- 
P rKohni ec¶ 2 sîi ®¬n ADN bÞ lçi ë 1 ®iÓm nμo ®ã, nh­ng 
trong hÖ gen cßn 1 b¶n copy gièng ®o¹n bÞ 
háng , th× ®o¹n háng cã thÓ ®­îc 
phôc chÕ nhê c¬ 
chÕ T§C dïng b¶n copy lμm khu«n 
T/H kh«ng phôc chÕ ®­îc, 
TB cßn 1 gi¶i ph¸p duy 
nhÊt ®Ó t¨ng c­êng 
kh¶ n¨ng sèng sãt. 
§ã lμ: S÷a ch÷a ADN 1 c¸ch ngÉu nhiªn víi tû lÖ sai 
sãt §B cao, nh­ng 
vÉn duy tr× ®­îc 
sù sèng 
§©y lμ: C¬ chÕ Error- Prone
B»ng c¸c thÝ nghiÖm DT, vai trß quan träng cña 2 
UvrC, UvrD trong c¬ chÕ s÷a ch÷a Erron- Pron ®­îc 
ph¸t hiÖn. 
Chóng cã kh¶ n¨ng g¾n c¸c nucleotit vμo sîi ADN 
bÊt chÊp kh«ng cã sîi khu«n. 
Nh­vËy: 
2 enzym nμy cã kh¶ n¨ng øc chÕ ho¹t 
tÝnh ®äc s÷a cña ADNpolymerase
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
* §Þnh nghÜa: 
T¸i tæ hîp lμ t¹o ra mét trËt tù cÊu tróc míi cña hÖ gen tõ c¸c 
vËt liÖu di truyÒn cã s½n 
* Theo ®Þnh nghÜa nμy, t¸i tæ hîp di truyÒn 
gåm cã 4 kiÓu: 
+ Trao ®æi chÐo t­ 
¬ng ®ång 
+ Trao ®æi chÐo kh«ng t­ 
¬ng ®ång 
§ßi hái tr×nh tù nu t­ 
¬ng ®ång gi÷a 2 ®o¹n ADN (gäi lμ t¸i tæ hîp chung) 
X¶y ra ë vÞ trÝ ®Æc hiÖu vμ ph¶i cã enzim nhËn ra vÞ trÝ ®Æc hiÖu ®ã, 
nh­ng 
kh«ng ®ßi hái tÝnh t­ 
¬ng ®ång gi÷a chóng. 
+ Sù chuyÓn chç cña c¸c ®o¹n ADN 
+ Trao ®æi chÐo sai lÖch (trao ®æi chÐo kh«ng c©n) 
liªn quan ®Õn sù di chuyÓn cña yÕu tè di truyÒn cã kh¶ n¨ng vËn ®éng 
Do hÖ gen Eu cã nhiÒu tr×nh tù lÆp l¹i trong hÖ gen, nªn trao ®æi chÐo cã 
thÓ x¶y ra ë bÊt kú vÞ trÝ nμo trong hÖ gen®cã thÓ T§C kh«ng c©n. 
T¸i tæ hîp cã thÓ dÉn ®Õn §B, nh­ng 
cÇn ph©n biÖt r· §B víi t¸i tæ hîp
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
* C¬ chÕ ph©n tö cña T§C. 
2 trong 4 chromatit 
endonuclease 
c¾t 2 sîi ®¬n cña 
2 chromatit 
lygase 
cÊu tróc kh«ng 
gian Holiday 
C¾t 2 sîi ®· b¾t chÐo 
Kh«ng cã T§C 
C¾t 2 sîi kh«ng b¾t 
chÐo 
Cã T§C 
Víi m« h×nh nμy, hiÓu ®­îc 
4 sîi ®¬n cña 2 p/t ADN trong 2 chromatit ®øt nèi ntn dÉn ®Õn T§C
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. 
I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ c¶ 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: 
Theo s¬ ®å sau: AGT AGCCGCATTAGCCATG TCT AAG 
TCA 
TC A TCGGCGTAATCGGTAC AGA TTC 
A GTCTG CAACTGATTAGTCATTCCGT CC 
GAT 
AGC GTTGACTAATCAGTAAGGCA 
GGCTA 
AGT AGCCGCATT AGCCATG TCT AAG 
TCA 
TC A TCGGCGTAATCGG TAC AGA TTC 
AGT 
TCG CAACTGATT AGTCATTCCGT CC 
GAT 
AGC GTTGACTAATCAG TAAGGCA GGCTA 
TCG CAACTGATT AGCCATG TCT AAG 
TCA 
AGC GTTGACTAATCAGTAC AGA TTC 
AG TAGT AGCCGCATT AGTCATTCCGT CC 
GAT 
TC A TCGGCGTAATCGGTAAGGCA 
GGCTA 
+ 4 sîi ®¬n cña 2 ph©n tö 
ADN bÞ bÎ g·y (vÞ trÝ ®øt g·y 
n»m bÊt kú trªn ®o¹n nucleotit t­ 
¬ng ®ång) 
+ C¸c sîi ®¬n bÞ bÎ g·y cña ph©n tö nμy 
sÏ t¹o cÆp bæ sung víi c¸c sîi cña ph©n 
tö kia vμ ng­îc 
l¹i t¹o thμnh 2 ph©n tö 
ADN dÞ hîp kÐp 
+ NÕu t¹i vÞ trÝ nèi cã c¸c nucleotit b¾t cÆp 
kh«ng bæ sung sÏ cã qu¸ tr×nh s÷a ch÷a
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. 
I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ 2 trong 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: 
Trong mét sè tr­êng 
hîp ®Æc biÖt (vÝ dô cã t¸c nh©n lÝ ho¸ hoÆc bÞ 
chiÕu tia tö ngo¹i, cã thÓ chØ lμm ®øt 1 sîi ®¬n) 
Gi÷a sîi ®¬n nμy vμ sîi ®¬n thø 2 trªn ph©n tö ADN t­ 
¬ng ®ång cã thÓ x¶y 
ra liªn kÕt bæ sung khëi ®éng qu¸ tr×nh trao ®æi chÐo. 
VÝ dô: ë E.coli 
RecBCD 
víi ho¹t 
tÝnh 
endo... 
+ + + 
RecA víi 
ho¹t 
tÝnh 
SSB 
Tù 
t/h 
bæ 
sung 
T¹o p/t 
dÞ hîp 
kÐp 
RecA cã t¸c dông gi÷ cho sîi ®¬n míi më kh«ng bÞ kÕt cÆp 
trë l¹i, t¹o ra phøc hîp RecA-ADNsîi ®¬n. Phøc nμy cã t¸c 
dông t×m ®o¹n t­ 
¬ng ®ång trªn NST kia®më xo¾n ®kÕt 
cÆp
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. 
I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ 2 trong 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: 
+ RecBCD víi ho¹t tÝnh endonuclease sÏ nhËn biÕt vμ c¾t 1 sîi ®¬n ®ho¹t 
tÝnh helicase, sÏ c¾t ®øt LK H2 t¹o sîi ®¬n (víi sù cã mÆt cña ATP) 
T§C th­êng 
hay khëi ®éng t¹i vÞ trÝ GCTGGTGG (gäi lμ tr×nh tù chi), TB 
kho¶ng 5kb cã 1 vÞ trÝ chi trong genome. Phøc RecBCD nhËn biÕt chuçi 
nμy vμ c¾t c¸ch ®Êy kho¶ng 5 nucleotit vÒ phÝa ®Çu 3’. 
®RecA nhËn biÕt sîi ®¬n vμ liªn kÕt víi sîi ®¬n t¹o phøc nucleoprotein 
(RecA-ADN) (RecA cã ho¹t tÝnh t­ 
¬ng tù SSB, tuy nhiªn 1 ph©n tö RecA cã 
nhiÒu vÞ trÝ t­ 
¬ng t¸c víi ADN vμ cã thÓ LK víi c¶ ADN sîi kÐp) 
Phøc nμy khi t×m thÊy ®o¹n t­ 
¬ng ®ång trªn NST sÏ g©y më xo¾n vμ t¹o LK 
bæ sung gi÷a sîi ®¬n cña phøc víi mét trong 2 sîi ®¬n kia. 
§Ó gi÷ sîi ®¬n ë d¹ng th¼ng, c¸c pr ®Æc hiÖu t­ 
¬ng t¸c víi sîi ®¬n ADN t¹o 
thuËn lîi cho c¸c baz¬ gi÷a 2 sîi ®¬n LK t¹o cÆp bæ sung víi nhau)
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. 
I. T¸i tæ hîp chung: 3. Tr­êng 
hîp ®Æc biÖt 
Trao ®æi gen vμ tæng hîp ADN cã giíi h¹n 
Gi¶ sö ban ®Çu cã cÆp gen Ee gi¶m 
ph©n ® BT 
4 tÕ bμo ®¬n béi, 
trong ®ã cã 2 tÕ bμo mang gen E, 2 tÕ bμo mang gen e. 
Nh­ng 
còng cã tr­êng 
hîp 3 trong 4 TB l¹i mang 1 lo¹i gen(E 
hoÆc e) vμ chØ 1 TB cßn l¹i mang gen kia (e hoÆc E). 
V× khi x¶y ra trao ®æi chÐo gi÷a c¸c NST t­ 
¬ng ®ång, mét sè 
baz¬ kh«ng t¹o cÆp ®­îc, 
do kh«ng bæ sung víi nhau vμ chóng 
bÞ ph©n huû bëi c¬ chÕ s÷a ch÷a ADN, mét trong 2 sîi ®¬n cã 
c¸c baz¬ kh«ng t¹o cÆp sÏ bÞ lo¹i bá, sîi kia sÏ ®­îc 
dïng lμm 
khu«n ®Ó tæng hîp sîi thay thÕ ®hiÖn t­îng 
trao ®æi gen. 
( Do trao ®æi chÐo KH víi tæng hîp ADN t¹i 1 vïng nhÊt ®Þnh) 
Theo s¬ ®å sau:...
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
III.T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu: 
+ X¶y ra ë vÞ trÝ ®Æc hiÖu. 
+Yªu cÇu cã enzim nhËn biÕt vÞ trÝ ®Æc hiÖu. 
+ Kh«ng cÇn vÞ trÝ t­ 
¬ng ®ång. 
C¸ch thøc: Cã 3 c¸ch thøc: 
+ Thø nhÊt: T§C ®Æc hiÖu gi÷a 2 ph©n tö ADN liªn quan ®Õn 
viÖc ghÐp vμo hoÆc t¸ch ra cña genome 
VÝ dô: Sù x©m nhËp cña genome phagel vμo genome E.coli 
( t¹i vÞ trÝ cos cña phagel vμ vÞ trÝ att cña E.coli). 
+ Thø 2 vμ thø 3: Liªn quan ®Õn T§C x¶y ra trªn 1 ph©n tö 
ADN gi÷a c¸c ®o¹n nu lÆp l¹i ng­îc 
chiÒu hoÆc cïng chiÒu. 
VÝ dô: Giíi h¹n TB chñ bÞ x©m nhiÔm bëi phage Mu phô thuéc 
vμo sù T§C ®Æc hiÖu tai 1 vïng 3000bp trªn hÖ gen Mu.
Ch­ 
¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn 
III.T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu: 
+ Thø 2 vμ thø 3 : Liªn q ua n ® Õ n T§C x¶y ra trªn 1 ph© n tö ADN g i÷ a c ¸ c 
® o ¹ n nu lÆp l¹ i ng ­îc 
chiÒ u hoÆc c ïng chiÒ u. 
VÝ dô: Giíi h¹n TB chñ bÞ x©m nhiÔm bëi phage Mu phô thuéc 
vμo sù T§C ®Æc hiÖu t¹i 1 vïng 3000bp trªn hÖ gen Mu. 
S U 
Sc Sv U U’ Sv’ GIN 
G 
§o¹n G cã kh¶ n¨ng ®æi chiÒu ngay t¹i vÞ trÝ cña m×nh. 
KÝch th­íc 
kho¶ng 3000bp vμ 2 ®Çu cã mét ®o¹n gåm 34 nucleotit lÆp l¹i 
ng­îc 
chiÒu. 
Khi S vμ U ho¹t ®éng®Mu x©m nhËp ®­îc 
vμo 1 sè vi khuÈn E.coli nh­K 
12 
Cßn khi gen S’ vμ U’ ho¹t ®éng®Mu x©m nhËp ®­îc 
vμo 1 sè vi khuÈn kh¸c, 
nh­: 
Shigella, Sonnei, Serratia, marcessens....
Sù ho¹t ®éng cña c¸c gen S’, U’ hay S, U phô thuéc vμo chiÒu cña G. 
Sù ®æi chiÒu cña ®o¹n G phô thuéc vμo 34 nucleotit lÆp l¹i ng­îc 
chiÒu ë 2 
®Çu ®o¹n G vμ s¶n phÈm do gen GIN m· ho¸ (protein GIN) sÏ ho¹t ho¸ T§C 
gi÷a 2 ®o¹n lÆp l¹i ng­îc 
chiÒu nμy. 
Theo s¬ ®å: 
G 
S U 
Sc ..........GATCCAT Sv U U’ Sv’ GIN 
..........CTAGGTA 
TACCTAG........ 
ATGGATC........ 
ATGGATC 
GIN TACCTAG 
U U’ 
Sv’ 
GATCCAT Sv 
Sc CTAGGTA 
Sc ..........GATCCAT Sv’ U’ U Sv GIN 
..........CTAGGTA 
TACCTAG...... 
ATGGATC...... 
S’ U
Sinh hoc phan tu

More Related Content

Similar to Sinh hoc phan tu

7 -he than kinh tu dong
7  -he than kinh tu dong7  -he than kinh tu dong
7 -he than kinh tu dongKhang Le Minh
 
Vi sinh ký sinh trùng
Vi sinh ký sinh trùngVi sinh ký sinh trùng
Vi sinh ký sinh trùngTS DUOC
 
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y Tế
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y TếTài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y Tế
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y TếĐiều Dưỡng
 
Co che dieu hoa hoat dong gen
Co che dieu hoa hoat dong genCo che dieu hoa hoat dong gen
Co che dieu hoa hoat dong genMinh Tú Đoàn
 
Soc phan ve va di ung thuoc
Soc phan ve va di ung thuocSoc phan ve va di ung thuoc
Soc phan ve va di ung thuocPhúc Vũ Xuân
 
15 tpcn và sức khỏe sinh sản
15 tpcn và sức khỏe sinh sản15 tpcn và sức khỏe sinh sản
15 tpcn và sức khỏe sinh sảnhhtpcn
 
Đại cương về vi rút
Đại cương về vi rútĐại cương về vi rút
Đại cương về vi rútLam Nguyen
 
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sống
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sốngNhững rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sống
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sốngCam Ba Thuc
 
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy song
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy songRoi loan chuc nang sau ton thuong tuy song
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy songCam Ba Thuc
 
Ds kythuat sxdp_t2_w49
Ds kythuat sxdp_t2_w49Ds kythuat sxdp_t2_w49
Ds kythuat sxdp_t2_w49Phi Phi
 
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN nataliej4
 
Hệ thống máy và thiết bị lạnh pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...
Hệ thống máy và thiết bị lạnh   pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...Hệ thống máy và thiết bị lạnh   pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...
Hệ thống máy và thiết bị lạnh pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...Cửa Hàng Vật Tư
 
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm Vision
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm VisionSản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm Vision
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm VisionLe Cuong
 
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.ppt
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.pptSINH LY CHU KY KINH NGUYET.ppt
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.pptTrungTran269865
 
Sinh lý thần kinh
Sinh lý thần kinh Sinh lý thần kinh
Sinh lý thần kinh TiuQuangTrng
 
Thuyet minh su dung lo hoi
Thuyet minh su dung lo hoiThuyet minh su dung lo hoi
Thuyet minh su dung lo hoiManh Nguyen
 
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.com
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.comChuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.com
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.comwww. mientayvn.com
 

Similar to Sinh hoc phan tu (20)

7 -he than kinh tu dong
7  -he than kinh tu dong7  -he than kinh tu dong
7 -he than kinh tu dong
 
Vi sinh ký sinh trùng
Vi sinh ký sinh trùngVi sinh ký sinh trùng
Vi sinh ký sinh trùng
 
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y Tế
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y TếTài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y Tế
Tài liệu vi sinh ký sinh trùng - Bộ Y Tế
 
Co che dieu hoa hoat dong gen
Co che dieu hoa hoat dong genCo che dieu hoa hoat dong gen
Co che dieu hoa hoat dong gen
 
Soc phan ve va di ung thuoc
Soc phan ve va di ung thuocSoc phan ve va di ung thuoc
Soc phan ve va di ung thuoc
 
Corticoid.ppt
Corticoid.pptCorticoid.ppt
Corticoid.ppt
 
15 tpcn và sức khỏe sinh sản
15 tpcn và sức khỏe sinh sản15 tpcn và sức khỏe sinh sản
15 tpcn và sức khỏe sinh sản
 
Đại cương về vi rút
Đại cương về vi rútĐại cương về vi rút
Đại cương về vi rút
 
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sống
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sốngNhững rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sống
Những rối loạn chức năng sau tổn thương tủy sống
 
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy song
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy songRoi loan chuc nang sau ton thuong tuy song
Roi loan chuc nang sau ton thuong tuy song
 
Ds kythuat sxdp_t2_w49
Ds kythuat sxdp_t2_w49Ds kythuat sxdp_t2_w49
Ds kythuat sxdp_t2_w49
 
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN
BÀI GIẢNG HORMON VỎ THƯỢNG THẬN
 
Dc duoc dong hoc
Dc   duoc dong hocDc   duoc dong hoc
Dc duoc dong hoc
 
Hệ thống máy và thiết bị lạnh pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...
Hệ thống máy và thiết bị lạnh   pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...Hệ thống máy và thiết bị lạnh   pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...
Hệ thống máy và thiết bị lạnh pgs.ts.đinh văn thuận & võ chí chính, 456...
 
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm Vision
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm VisionSản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm Vision
Sản Phẩm Vision - Những ưu thế vượt trội của sản phẩm Vision
 
Chuong 3 sl www.mientayvn.com
Chuong 3 sl www.mientayvn.comChuong 3 sl www.mientayvn.com
Chuong 3 sl www.mientayvn.com
 
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.ppt
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.pptSINH LY CHU KY KINH NGUYET.ppt
SINH LY CHU KY KINH NGUYET.ppt
 
Sinh lý thần kinh
Sinh lý thần kinh Sinh lý thần kinh
Sinh lý thần kinh
 
Thuyet minh su dung lo hoi
Thuyet minh su dung lo hoiThuyet minh su dung lo hoi
Thuyet minh su dung lo hoi
 
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.com
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.comChuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.com
Chuong 4. sinh lý nội tiết www.mientayvn.com
 

Sinh hoc phan tu

  • 1. Ch­ ¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen I. CÊu trÊu cña gen II. Ho¹t ®éng biÓu hiÖn gen III. §iÒu hoμ biÓu hiÖn gen
  • 2. Ch­ ¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen I. CÊu tróc cña gen Mét gen ®iÓn h×nh gåm cã 2 vïng: Vïng ®iÒu khiÓn. Vïng phiªn m·. P/O Vïng phiªn m· Ngoμi ra cßn cã mét sè cÊu tróc ®Æc thï n»m tr­íc, sau, hoÆc trong gen (vïng t¨ng c­êng, vïng bÊt ho¹t,...) 1. Vïng ®iÒu khiÓn: N»m ë ®Çu 5’ (sîi bæ sung), cã mét sè tr×nh tù ®Æc hiÖu ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña gen. Gåm: Promotor... Operator...
  • 3. 1. Vïng ®iÒu khiÓn: * Promotor: Lμ tr×nh tù nhËn biÕt vμ g¾n cña enzim ARNpolymerase trong qu¸ tr×nh phiªn m· (promotor cßn gäi lμ tr×nh tù khëi ®éng, gen khëi ®éng) * Operator: Lμ vÞ trÝ t­ ¬ng t¸c víi protein øc chÕ hoÆc ho¹t ho¸ ®Ó øc chÕ hoÆc ho¹t ho¸ qu¸ tr×nh phiªn m· (cßn gäi lμ tr×nh tù chØ huy hay gen chØ huy). Cã tμi liÖu ph©n thμnh: - Operator: Lμ vÞ trÝ t­ ¬ng t¸c víi protein øc chÕ. - Activator: Lμ vÞ trÝ t­ ¬ng t¸c víi protein ho¹t ho¸. Promotor cã thÓ n»m tr­íc operator hoÆc chïm lªn mét phÇn hoÆc toμn bé operator VÞ trÝ P, O cña gen cÊu tróc cña Procaryota vμ Eucaryota n»m ë vÞ trÝ kh¸c nhau cña gen...
  • 4. N»m phÝa tr­íc vïng ®iÒu khiÓn cã thÓ cã tr×nh tù ®iÒu hoμ: lμ tr×nh tù Nu m· ho¸ c¸c protein hay enzim ho¹t ho¸ hoÆc øc chÕ ho¹t ®éng cña gen (cßn gäi lμ gen ®iÒu hoμ: Inhibitor –I hoÆc Regulator –R) 2. Vïng phiªn m·. Gåm cã: Vïng mang m· di truyÒn Vïng kÕt thóc.
  • 5. 2. Vïng phiªn m·. a) Vïng mang m· di truyÒn: §­îc phiªn m· sang ph©n tö mARN vμ cã thÓ ®­îc dÞch m· sang protein. * ë Procaryota: Vïng mang m· di truyÒn ®Òu mang TTDT. C¸c gen th­êng s¾p xÕp n»m gÇn nhau vμ chÞu sù ®iÒu khiÓn chung cña mét promotor t¹o thμnh mét operon * ë Eucaryota: Cã cÊu tróc phøc t¹p, gåm c¸c gen cã cÊu tróc riªng. Mçi gen cÊu tróc mang TTDT m· ho¸ mét chuçi polypeptit. Gi÷a c¸c gen cÊu tróc cßn cã c¸c ®o¹n ADN kh«ng mang m·, c¸c ®o¹n ADN dÞ nhiÔm s¾c, c¸c gen ®Öm; ph©n lín c¸c gen cÊu tróc bao gåm c¸c exon xen kÏ cã c¸c intron. b) Vïng kÕt thóc:
  • 6. Ch­ ¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen II. Ho¹t ®éng biÓu hiÖn gen Xem l¹i néi dung ®· häc
  • 7. Ch­ ¬ng 2: CÊu tróc vμ ho¹t ®éng cña gen III. §iÒu hoμ biÓu hiÖn gen III.1. ë sinh vËt procaryota: Chñ yÕu x¶y ra ë giai ®o¹n phiªn m·: b¾t ®Çu tæng hîp ph©n tö mARN vμ dõng tæng hîp mARN
  • 8. 1. KiÓm so¸t b¾t ®Çu tæng hîp ph©n tö mARN C¬ chÕ tiªu cùc (©m tÝnh) Theo 2 c¬ chÕ chÝnh: C¬ chÕ tÝch cùc (d­ ¬ng tÝnh) øc chÕ ph¶n håi Ngoμi ra cßn 2 c¬ chÕ kh¸c Ho¹t ho¸ ph¶n håi
  • 9. 1.1. C¬ chÕ tiªu cùc a. §Æc ®iÓm S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tiªu cùc GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) ADN OOPPEERRÔÔNN VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc AA BB CC mARN CCáácc pphhầầnn ttửử ứứcc cchhếế Sự tổng hợp bị dừng lại
  • 10. sinh tæng hîp pr«tªin S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tiªu cùc GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) ADN VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) OOPPEERRÔÔNN NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc AA BB CC mARN CCáácc pphhầầnn ttửử ứứcc cchhếế Sự tổng hợp bị dừng lại ++ Các phần tử cảm ứng
  • 11. 1.1. C¬ chÕ tiªu cùc a. §Æc ®iÓm + Ho¹t ®éng cña gen bÞ k×m h·m khi cã mÆt cña protein øc chÕ (repressor). Khi protein øc chÕ t­ ¬ng t¸c víi vÞ trÝ ®Æc hiÖu lμ operator (vïng chØ huy) th× chóng k×m h·m phiªn m· + Protein øc chÕ cã thÓ ®¬n chÊt hoÆc phøc chÊt do gen ®iÒu hoμ n»m c¹nh operon tæng hîp ra còng cã thÓ do c¸c gen n»m ë vÞ trÝ kh¸c nhau trong hÖ gen tæng hîp ra. b. VÝ dô: KiÓm so¸t phiªn m· trªn operon lac theo c¬ chÕ tiªu cùc ? Quan s¸t h×nh vÏ: M« t¶ cÊu tróc, ®Æc ®iÓm vμ c¬ chÕ ho¹t ®éng cña operon lac
  • 12.
  • 13. + CÊu tróc: Vïng ®iÒu khiÓn: promotor vμ operator Gåm Vïng phiªn m·: gåm 3 gen cÊu tróc lac Z, lac Y, lac A S¶n phÈm cña c¸c gen nμy gióp tÕ bμo tiÕp nhËn vμ
  • 14. + §Æc ®iÓm S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin cña operon lac theo c¬ chÕ tiªu cùc GGeenn đđ//hh llaacc II ADN OOPPEERROONN VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc ZZ YY AA mARN PPrrootteeiinn llaaccII Sự tổng hợp bị dừng lại
  • 15. + §Æc ®iÓm S¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin cña operon lac theo c¬ chÕ tiªu cùc GGeenn đđ//hh llaacc II ADN VVïïnngg ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn((PP//OO)) OOPPEERROONN NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc ZZ YY AA mARN PPrrootteeiinn llaacc II Sự tổng hợp bị dừng lại ++ Các phần tử ®­êng (®­êng lactoz)
  • 16. + §Æc ®iÓm: - Khi m«i tr­êng kh«ng cã ®­êng lactose th× sè l­îng enzym lactose trong tÕ bμo rÊt Ýt (5 ph©n tö/ 1tÕ bμo) - Khi bæ sung ®­êng lactose vμo m«i tr­êng nu«i cÊy th× sè l­îng E t¨ng nhanh (sau 2-3’ cã thÓ ®¹t 5000 ph©n tö/ 1 TB) - Khi m«i tr­êng kh«ng cßn ®­êng lactose th× sè l­îng E l¹i gi¶m nhanh vμ trë vÒ møc ban ®Çu (5 ph©n tö/ 1 TB)
  • 17. + C¬ chÕ: Qu¸ tr×nh phiªn m· trªn operon Lac ®­îc kiÓm so¸t bëi protein øc chÕ Lac I - S¶n phÈm cña gen LacI n»m c¹nh operon Lac. - Khi m«i tr­êng kh«ng cã ®­êng lactose, th× pr LacI t­ ¬ng t¸c víi operator Þ biÕn ®æi cÊu tróc ph©n tö ADN Þ enzym ARN polymerase kh«ng b¸m ®­îc lªn vïng promotor Þ kh«ng phiªn m· ®­îc - Khi m«i tr­êng cã ®­êng lactose (hoÆc c¸c chÊt cã cÊu t¹o ho¸ häc t­ ¬ng tù) (chÊt c¶m øng induccer) th× protein LacI t­ ¬ng t¸c víi chÊt c¶m øng, lμm thay ®æi cÊu tróc kh«ng gian Þ kh«ng t­ ¬ng t¸c ®­îc víi operon Þ enzym ARN polymerase b¸m ®­îc lªn vïng promotorÞ Qu¸ tr×nh phiªn m· x¶y ra. - Khi m«i tr­êng hÕt ®­êng lactose th× protein LacI l¹i ®­îc gi¶i phãng vμ t­ ¬ng t¸c víi operator øc chÕ phiªn m·
  • 18. 1.2. C¬ chÕ tÝch cùc: a. §Æc ®iÓm s¬ ®å minh ho¹ ®Æc ®iÓm ®iÒu hoμ qu¸ tr×nh tæng hîp pr«tªin ë Procaryota theo c¬ chÕ tÝch cùc GGeenn đđiiềềuu hhooàà((RR)) ADN OOPPEERRÔÔNN VVïïnngg cchhØØ hhuuyy ((OO))NNhhóómm ggeenn ccấấuu ttrrúúcc AA BB CC mARN CCáácc pphhầầnn ttửử hhoo¹tt hhoo¸ Qu¸ tr×nh tổng hợp mARN diÔn ra
  • 19. 1.2. C¬ chÕ tÝch cùc: a. §Æc ®iÓm + Ho¹t ®éng cña gen chØ b¾t ®Çu khi cã mÆt cña mét lo¹i protein ho¹t ho¸ (®¬n chÊt hay phøc chÊt). Khi chÊt ho¹t ho¸ nμy t­ ¬ng t¸c víi vÞ trÝ ®Æc hiÖu trªn vïng ®iÒu khiÓn (activator) th× qu¸ tr×nh phiªn m· x¶y ra. b. VÝ dô1: Ho¹t ®éng cña operon ara theo c¬ chÕ tÝch cùc Quan s¸t h×nh vÏ: M« t¶ cÊu tróc, ®Æc ®iÓm vμ c¬ chÕ ho¹t ®éng cña operon ara.
  • 20.
  • 21. + CÊu tróc, ho¹t ®éng cña Operon ara: - CÊu tróc: Gen A m· cho izomerase Operon aza gåm Gen B m· ho¸ cho kinase Gen D m· ho¸ cho epimerase S¶n phÈm cña c¸c gen nμy cÇn cho q/t biÕn ®æi ®­êng ara thμnh xelluloz – 5- photphat
  • 22. + §Æc ®iÓm ho¹t -®Khéin mg«: i tr­êng -Khi m«i tr­êng kh«ng cã arabinonse th× E trong TB rÊt Ýt hÕt arabinonse th× E l¹i gi¶m nhanh -Khi m«i tr­êng cã bæ sung arabinonse th× sè l­îng E t¹o ra trong TB t¨ng nhanh
  • 23. + C¬ chÕ: Qu¸ tr×nh phiªn m· trªn operon ara ®­îc kiÓm so¸t bëi protein ho¹t ho¸ araC- s¶n phÈm cña gen araC n»m c¹nh operon ara. C¸c thÝ nghiÖm ®ét biÕn di duyÒn ®· x¸c ®Þnh protein araC cã thÓ b¸m ®ång thêi vμo nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau trªn operon ara (OOII) g©y t¸c dông ®iÒu khiÓn kh¸c nhau 1 2 1 2- Khi m«i tr­êng kh«ng cã arabinose, pr araC b¸m vμo 3 vÞ trÝ O, Ovμ I®ång thêi ph©n tö protein araC b¸m ë 2 vÞ trÝ O, I12 1 11 cã thÓ t­ ¬ng t¸c víi nhau g©y uèn cong sîi ADN E kh«ng b¸m ®­îc vμo promotor kh«ng phiªn m· ®­îc. -Khi m«i tr­êng cã arabinose, pr araC+ arabinose phøc hîp nμy b¸m lªn c¸c vÞ trÝ OOII12 12 T­ ¬ng t¸c protein-protein chØ x¶y ra ë vÞ trÝ OO; kh«ng x¶y ra 1 2ë vÞ trÝ IIE ARN polymerase b¸m ®­îc vμo promotor 1 2 phiªn m· x¶y ra.
  • 24. VÝ dô 2: øc chÕ qu¸ tr×nh ph©n gi¶i lactose + §Æc ®iÓm: - Khi cã mÆt ®ång thêi c¶ glucose vμ lactose trong m«i tr­êng nu«i cÊy th× TB chØ sö dông glucose cßn lactose kh«ng ®­îc chuyÓn ho¸. NghÜa lμ operon Lac kh«ng ho¹t ®éng ngay khi cã mÆt cña lactose. - Khi m«i tr­êng kh«ng cã glucose, cã lactose th× operon Lac míi ho¹t ®éng tæng hîp E ph©n gi¶i lactose. + C¬ chÕ: Phøc chÊt ®iÒu hoμ ho¹t ®éng cña operon lac theo c¬ chÕ tÝch cùc lμ cAMP-CAP (Cyclic Adenozinmonophotphat- Catabolite Activator Protein) - Khi m«i tr­êng cã glucose th× hμm l­îng cAMP rÊt thÊp operolac kh«ng ho¹t ®éng. -Khi m«i tr­êng kh«ng cã glucose th× hμm l­îng cAMP cao, chóng t­ ¬ng t¸c víi CAP t¹o phøc hîp cAMP-CAP, phøc hîp nμy t­ ¬ng t¸c víi promoter (gÇn vÞ trÝ b¸m cña E ARN polymerase) g©y uèn cong sîi ADN, béc lé vÞ trÝ b¸m cña E phiªn m· ®­îc b¾t ®Çu.
  • 25. S¬ ®å tæng qu¸t cña operonlac theo 2 c¬ chÕ tÝch cùc vμ tiªu cùc
  • 26. 1.3. øc chÕ ph¶n håi: a.§Æc ®iÓm: S¶n phÈm do gen (operon) ®ã ho¹t ®éng t¹o ra quay trë l¹i k×m h·m sù ho¹t ®éng cña gen (operon) ®ã. b. VÝ dô: Sù ho¹t ®éng cña operon tryptophan + CÊu tróc: Vïng ®iÒu khiÓn: promotor vμ operator Gåm Vïng phiªn m·: 5 gen cÊu tróc m· cho c¸c + §Æc ®iÓm: E liªn quan ®Õn viÖc tæng hîp - Khi tryptophan m«i tr­êng thiÕu tryp, ho¹t ®éng cña Operon nμy m¹nh - Khi m«i tr­êng cã tryp th× ho¹t ®éng cña operon nμy l¹i gi¶m Sù cã mÆt cña tryp trong m«i tr­êng, k×m h·m operon tryp.
  • 27. +C¬ chÕ: -Khi m«i tr­êng cã tryp, repressor kÕt hîp víi tryp g¾n lªn operator c¸c gen cÊu tróc kh«ng ®­îc phiªn m·. - Khi m«i tr­êng thiÕu tryp, repressor kh«ng g¾n ®­îc vμo operator lμm cho vïng ®iÒu khiÓn cã thÓ tiÕp nhËn c¸c ARN polymerase chÞu tr¸ch nhiÖm phiªn m· c¸c gen cÊu tróc cña operon thμnh mARN . C¸c mARN nμy sau ®ã ®­îc dÞch m· thμnh c¸c enzym tæng hîp tryp. - Nh­vËy: Tryp kh«ng ph¶i lμ chÊt øc chÕ biÓu hiÖn cña operon tryp, chóng gi÷ vai trß cña chÊt ®ång øc chÕ khi t­ ¬ng t¸c víi repressor. VËy operon nμy ®­îc ®iÒu khiÓn theo c¬ chÕ tiªu cùc do chÝnh s¶n phÈm cuèi cïng cña operon. C¬ chÕ kiÓm so¸t ®Æc biÖt nμy ®­îc gäi lμ øc chÕ ph¶n håi.
  • 28. Ngoμi vÞ trÝ operotor cßn cã sù tham gia ccññaa yyÕÕuu ttèè llμμmm yyÕÕuu ®ii ((aatttteennnnaatteerr)).. PPhh©nn ttÝÝcchh ttrr××nnhh ttùù nnuucclleeoottiitt ttrrªnn pphh©nn ttöö mmAARRNN ppoollyycciissttrroonniicc ccññaa ooppeerroonn ttrryypp llμμmm ss¸nngg ttáá cc¬ cchhÕÕ pphh©nn ttöö..
  • 29. KÕt qu¶ cho thÊy: ®o¹n nucleotitgåm 116600 bbaassee nn»mm ttrr­­íícc ®iiÓÓmm ddÞÞcchh mm· ®ÇÇuu ttiiªnn ((mm· cchhoo mmeetthhiioonniinn)) ®ããnngg vvaaii ttrrßß ®iiÒÒuu kkhhiiÓÓnn qquu¸ ttrr××nnhh pphhiiªnn mm· tt¹oo mmAARRNN ttrrªnn ooppeerroonn ttrryypp-- §oo¹nn nnμμyy ®­­îîcc ggääii llμμ aatttteennnnaatteerr §oo¹nn aatttteennuuaatteerr ccãã cchhøøaa 44 ®oo¹nn nnuucclleeoottiitt nngg¾nn ccãã ttrr××nnhh ttùù tt­­ ¬nngg ®åånngg,, nngg­­îîcc cchhiiÒÒuu.. HHaaii cchhuuççii nngg­­îîcc cchhiiÒÒuu ccãã tthhÓÓ lliiªnn kkÕÕtt vvííii nnhhaauu tt¹oo ccÊÊuu ttrróócc dd¹nngg vvßßnngg..
  • 30. 1.4.Ho¹t ho¸ ph¶n håi: a. §Æc ®iÓm: s¶n phÈm do gen (operon) ®ã t¹o ra quay trë l¹i ho¹t ho¸ gen (operon) ®ã. b. VÝ dô: Sù ho¹t ®éng cña gen ara C • C¸c c¬ chÕ kh¸c: • VÝ dô: §iÒu khiÓn gen th«ng qua c¸c promotor kh¸c • PG2 PG2 + mARN +
  • 31. 2. KiÓm so¸t dõng ph¶n øng tæng hîp: - Do h×nh thμnh cÊu tróc nót cμi tãc. - Do yÕu tè Rho. Cã lo¹i Protein ng¨n c¶n dõng ph¶n øng tæng hîp mARN. §ã lμ ProteinN ( nghiªn cøu ë phÇn sau)
  • 32. 3. X©m nhËp cña bacteriophage vμo tÕ bμo E.cli - §Æc ®iÓm x©m nhËp cña bacteriophage: - §Æc ®iÓm cÊu t¹o vμ chøc n¨ng cña genome: • XÐt cÊu chóc, chøc n¨ng cña nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cña chu tr×nh sinh tan hay tiÒm tan. • C¬ chÕ ho¹t ®éng cña c¸c gen quy ®Þnh tr¹ng th¸i sinh tan hay tiÒm tan:
  • 33. a. §Æc ®iÓm x©m nhËp: Khi x©m nhËp vμo tÕ bμo vi khuÈn, phage l cã thÓ tån t¹i ë 2 tr¹ng th¸i: sinh tan hay tiÒm tan. A B C D
  • 34. b. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vμ chøc n¨ng cña genome: Bé gen cña phage cã kÝch th­íc 48502bp, chia lμm 4 nhãm gen: • - Nhãm gen t¸i b¶n ADN. • - Nhãm gen m· cho c¸c thμnh phÇn cÊu t¹o cña ®Çu. • - Nhãm gen m· cho c¸c thμnh phÇn cÊu t¹o cña ®u«i. • - Nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cu¶ chu tr×nh tiÒm tan hoÆc sinh tan • -Khi tån t¹i bªn ngoμi, ADN cña phage ë d¹ng sîi kÐp m¹ch th¼ng víi 2 ®Çu dÝnh tù nhiªn, gäi lμ c¸c ®Çu bæ trî. l • Khi x©m nhiÔm vμo tÕ bμo E. coli th× ADN cña phage t¹o thμnh vßng trßn cã 2 ®Çu bæ trî dÝnh l¹i nã cã thÓ sao chÐp vμ b¾t ®Çu chu kú sinh tan hoÆc cã thÓ xen vμo NST cña vËt chñ ®Ó chuyÓn sang tr¹ng th¸i tiÒm tan
  • 35. CÊu tróc vμ chøc n¨ng cña nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cu¶ chu tr×nh tiÒm tan hoÆc sinh tan:.
  • 36. CÊu tróc cña nhãm gen m· ho¸ c¸c enzym cña chu tr×nh tiÒm tan hoÆc sinh tan: P PR Cro CII E ORN PL OL1 OL3 PRM 2 OR1 ORCIII OL2 CI 3 Trong ®ã: Gen CIII ® Pro CIII ® ®/h ho¹t ®éng gen Cro, CII. Gen N ® Pro N ® ng¨n c¶n dõng p/­tæng hîp. Gen CI ® Pro CI ® ®/h ho¹t ®éng gen phÝa bªn ph¶i vμ chÝnh nã (b¸m vμo vÞ trÝ O1, O2 ho¹t ho¸ PRM; khi b¸m vμo c¶ O3 k×m h·m PRM C r o Gen Cro ® Pro Cro ® ®/h ho¹t ®éng gen CI. Gen CII ® Pro CII ® ®/h ho¹t ®éng cña gen CI PL, OL vïng ®iÒu kiÓn cña gen bªn tr¸i CI; PR, OR vïng ®iÒu kiÓn cña gen bªn ph¶i CI ;PE , PRM vïng khëi ®éng cña gen CI
  • 37. c. C¬ chÕ: Khi x©m nhËp vμo TBVK, trong TBVK kh«ng cã Pro CI ® PL, PR ho¹t ®éng ® s¶n phÈm cña c¸c gen bªn tr¸i, bªn ph¶i CI t¹o ra. • PL ho¹t ®éng ® Gen N h/® ® Pro N t¹o ra ng¨n c¶n dõng ph¶n øng tæng hîp t¹i TL ® Gen CIII h/® ® Pro CIII t¹o ra ho¹t ho¸ P® Gen R Cro, CII ho¹t ®éng ® Pro Cro, CII t¹o ra §ång thêi hai promotor Pvμ Pcòng ho¹t ®éng tæng hîp ra pro CI E RM • Pro Cro t­ ¬ng t¸c víi OR øc chÕ gen CI ho¹t ®éng. • Pro CII t­ ¬ng t¸c víi OR ho¹t ho¸ gen CI ho¹t ®éng. " ® Pro CI t¨ng dÇn b¸m vμo OR ho¹t ho¸ hoÆc øc chÕ PRM (tuú theo vÞ trÝ b¸m O1, O2 hay O3) ®ång thêi k×m h·m ho¹t ®éng cña gen bªn ph¶i CI ® s¶n phÈm c¸c gen phÝa bªn ph¶i gi¶m " ® enzym q/® tr¹ng th¸i tiÒm tan > enzym q/® tr¹ng th¸i sinh tan ® phage ë tr¹ng th¸i tiÒm tan • ChØ khi gÆp ®/k kh«ng thuËn lîi ( nhiÖt ®é cao, ho¸ chÊt,...) CI kh«ng cã k/n h/® vμ Pro CI mÊt ho¹t tÝnh th× c¸c gen bªn ph¶i h/® ® phage chuyÓn sang tr¹ng th¸i sinh tan
  • 38. III.2. ë sinh vËt Eucaryota: • Do tæ chøc c¬ thÓ, cÊu t¹o tÕ bμo, tæ chøc vμ cÊu t¹o genome cña SV eucaryota phøc t¹p h¬n nhiÒu so víi SV Procaryota, ®Æc biÖt lμ SV ®a bμo, nªn sù ®/h biÓu hiÖn vμ ho¹t ®éng cña gen ë SV Eu phøc t¹p vμ thÓ hiÖn ë mäi g/®: Tõ tr­íc lóc sao chÐp ®Õn sau khi dÞch m· • 1. §iÒu hoμ ho¹t ®éng vμ biÓu hiÓu gen b»ng tæ chøc hoÆc thay ®æi cÊu tróc ADN vμ NST • ThÓ hiÖn:- S¾p xÕp c¸c gen cÇn b/h vμo 1 cÊu tróc NSC ®Æc tr­ng. • - CÊu tróc ®ång NSC, dÞ NSC vμ sù chuyÓn ®æi tr¹ng th¸i dÞ NSC sang ®ång NSC vμ ng­îc l¹i. • - Sù biÕn ®æi ho¸ häc ADN ( nh­sù metyl ho¸) , sù s¾p xÕp l¹i ADN (Sù chuyÓn ®æi giíi tÝnh cña S.cerevisiae ),...
  • 39. 2. §iÒu hßa ë møc ®é phiªn m·: 2.1. Gièng ®iÒu hoμ ë Procaryota: Do sù t­ ¬ng t¸c gi÷a protein ®/h víi c¸c tr×nh tù ADN chuyªn biÖt
  • 40. 2.2. Kh¸c ®/h ë procaryota + ARNpolymerase kh«ng cã kh¶ n¨ng nhËn biÕt trùc tiÕp vïng khëi ®éng ( promotor) Nªn cïng h/® víi c¸c enzym cßn cã c¸c nh©n tè phiªn m· ( Transcription factor- TF) TF+ ARNpolymerase® Phøc hîp khëi ®Çu Phøc hîp khëi ®Çu xóc t¸c sù t¹o thμnh liªn kÕt phosphodieste gi÷a 2 ribonucleotid ®Çu tiªn
  • 41. + C¸c tr×nh tù ®/h phiªn m· kh«ng thuéc vïng ®iÒu khiÓn mμ n»m tr­íc ®ã rÊt xa (cã thÓ c¸ch hμng ngμn cÆp baz¬) Nh÷ng tr×nh tù nμy chØ gåm vμi nucleotid (th­êng 6-8-20), ph©n t¸n trªn chiÒu dμi cña vïng 5’ cña gen ( còng cã thÓ phÝa sau cña vÞ trÝ khëi ®Çu phiªn mT·r ×) nh tù ®ã gäi lμ tr×nh tù Cis Ngoμi tr×nh tù Cis cßn cã c¸c tr×nh tù khuyÕch ®¹i ( enhancer) cã t¸c dông lμm t¨ng b/h cña gen t­ ¬ng øng vμ tr×nh tù dËp t¾t( silencer) cã t¸c dông øc chÕ phiªn m·
  • 42.
  • 43. Nh÷ng tr×nh tù ®/h Cis g¾n víi yÕu tè ®/h Trans ( th­êng lμ protein nh­ng ®«i khi kh«ng ph¶i lμ protein) yÕu tè ®/h Trans lμ protein cã cÊu tróc bËc 4 ë d¹ng nhÞ hîp ( dimer) hoÆc ®a chãîp c( hpøoaly mtèie trh)iÓu 3 vïng ho¹t tÝnh: Vïng cÇn cho nhÞ hîp hãa; Vïng g¾n kÕt víi ADN; Vïng t­ ¬ng t¸c víi ARNpolymerase Ngoμi ra nhiÒu nh©n tè Trans cßn cã 1 sè vïng phô kh¸c. Nh­: Vïng g¾n c¸c hoocmon, c¸c ion,…
  • 44. Nªn tr×nh tù Cis th­êng cã cÊu tróc gåm 2 phÇn ®èi xøng nhau ® VÝ dô: AGGTCATGACCT TCCAGTACTGGA (v× tiÕp nhËn c¸c nh©n tè Trans d­íi d¹ng dimer) Khi Trans ®­îc g¾n víi Cis cña gen ®Ých, tû lÖ phiªn m· ®­îc thay ®æi ®ét biÕn ( th­êng t¨ng)
  • 46. 2.3.C¬ chÕ: Khi yÕu tè Trans g¾n lªn vïng Cis ( b»ng liªn kÕt yÕu h×nh thμnh gi÷a a.a cña Trans víi baz¬ cña Cis) sÏ t¹o nªn chç gÊp cong cña ADN Gãc gÊp cong cña ADN thay ®æi tïy theo lo¹i protein vμ cã ¶nh h­ëng ®Õn tèc ®é ho¹t ®éng cña gen. §ång thêi Trans qua vïng ho¹t tÝnh thø 3 sÏ liªn kÕt víi ARNpolymerase ë vïng promotor cña gen ®Ó t¹o nªn nh÷ng vßng bªn Sù h× nh thμ nh vß ng bªn t¹ o ® iÒ u kiÖn cho s ù ® /h phiªn m · bë i c ¸ c vïng ADN ë c ¸ ch x a nha u.
  • 47. Trans 1 mÆt g¾n vμo Cis ë ®Çu 5’ cña gen ®Ých, mÆt kh¸c sÏ t­ ¬ng t¸c víi nh÷ng protein ®/h kh¸c. T­ ¬ng t¸c gi÷a protein ®/h vμ Trans cïng víi sù gÊp l¹i cña ADN sÏ t¹o nªn 1 cÊu tróc thuËn lîi cho sù g¾n enzym vμo promotor cña gen ®Ých . Lóc ®ã sù phiªn m· cña gen ®Ých b¾t ®Çu
  • 48. VÝ dô: CÊu tróc vμ c¬ chÕ t¸c ®éng cña nh©n tè Trans- Thô thÓ hoocmon tuyÕn gi¸p + CÊu tróc: A/B C D E Trong ®ã: Vïng C g¾n lªn ADN Vïng E tiÕp nhËn hoocmon tuyÕn gi¸p
  • 49. + C¬ chÕ: Hoocmon tuyÕn gi¸p t­ ¬ng t¸c víi vïng E cña thô thÓ®lμm thay ®æi cÊu h×nh cña thô thÓ® vïng C cña thô thÓ cã thÓ g¾n lªn vïng Cis cña gen ®Ých® g©y ra sù phiªn m· ë gen nμy
  • 50. Ngoμi ra cßn cã c¬ chÕ ®/h b»ng chän läc promotor VÝ dô: Gen α-amylase, cã 2 promotor Gen nμy m· hãa cho enzym α-amylase, gen nμy cã 2 promotor: P1,P2; lμ gen kh¶m: chøa c¸c Intron vμ c¸c Exon: S, L, 1,2,…
  • 51.
  • 52.
  • 53. 3. §iÒu hßa ho¹t ®éng cña gen sau phiªn m·: Bao gåm: GhÐp nèi kh¸c biÖt VÝ dô: Gen calcitonine
  • 54. + T¨ng gi¶m thêi gian sèng cña mARN mARN tån t¹i l©u sÏ tæng hîp ®­îc nhiÒu §Pér odtμeii n®u«i polyA cμng ng¾n®mARN ph©n gi¶i cμng nhanh vμ ng­îc l¹i® §é dμi ®u«i polyA ¶nh h­ëng tíi ®é bÒn v÷ng cña ph©n töV Ým AdôR:N TB trøng chuÈn bÞ thô tinh Chøa rÊt nhiÒu lo¹i mARN, c¸c ph©n tö nμy chØ mang ®u«i polyA gåm 10-30A®Chóng kh«ng ®­îc dÞch m·. Khi ®­îc thô tinh, ®é dμi ®u«i polyA sÏ ®­îc dμi thªm ®Ó ho¹t ®éng chøc n¨ng.
  • 55. + Sù d÷ tr÷ mARN trong TB : RÊt nhiÒu gen ®­îc phiªn m· nh­ng ch­a ®­îc dÞch m·. Khi cã 1 tÝn hiÖu xuÊt hiÖn ( hoocmon ch¼ng h¹n) bé m¸y dÞch m· lËp tøc ho¹t ®éng tæng hîp Protein
  • 56. 4. §iÒu hßa trong giai ®o¹n dÞch m·: Ch­a ®­îc biÕt nhiÒu D­êng nh­cã liªn quan ®Õn dù tr÷ mARN vμ thêi gian sèng cña mARN 5. §iÒu hßa sau dÞch m·: Chñ yÕu thÓ hiÖn sù hoμn thiÖn cÊu tróc ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng vμ ph©n phèi ®óng ®Þa chØ
  • 57. Ch­ ¬ng IV: C¸c c¬ chÕ s÷a ch÷a vμ t¸i b¶n ADN I. C¸c c¬ chÕ s÷a ch÷a ADN Cã 3 c¬ chÕ chÝnh: +S÷a ch÷a phôc håi trùc tiÕp. +C¾t bá sai háng vμ tæng hîp bæ s+uCnhgèng chÞu c¸c tæn th­ ¬ng cã thÓ
  • 58. I.1. S÷a ch÷a phôc håi trùc tiÕp + §èi t­îng: X¶y ra ë c¶ TB procaryota vμ eTuucya nrhyoiªtna qu¸ tr×nh nμy tr­a thÊy x¶y ra ë ®éng vËt cã vó vμ ng­êi + Lo¹i sai Thhá­nêgn: g liªn quan ®Õn lo¹i sai háng dimer pirimidin do tia tö ngo¹i g©y ra
  • 59. + C¬ chÕ: §imer Photolyase ß b¸m vμo ß Photo ¸nh s¸ng Photolyase ®
  • 60. I.2. C¾t bá sai háng vμ tæng hîp bæ sung §a sè sai háng ADN ®­îc s÷a ch÷a b»ng con ®­êng nμy Yªu cÇu: ChØ sai háng 1 ®iÓm trªn 1 m¹ch cña ADN Vμ sö dông TTDT trªn m¹ch ®óng ®Ó tæng hîp bæ sung. Theo c¸c b­íc sau
  • 61. ß Endonuclease 3 ’ ß 5 ’ ADN polymerase ß Lygase
  • 62. C¸c lo¹i vμ c¬ chÕ Gåm 2 lo¹i:+ S÷a ch÷a ADN sai háng + S÷a ch÷a ghÐp ®«i lÖch 1. S÷a ch÷a ADN sai háng Gåm 2 lo¹i: + S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c baz¬ (Baz¬ excision repair- BER) + S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c nucleotid ( Nucleotit excision repair- NER)
  • 63. 1.1.S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c Baz¬( BER) U ( sai háng hoÆc kh«ng thÝch hîp) ADN glycosylase GAP endonuclease ß G X ADNpolymeras ß e Lygase G ß G U -ADNglycosylase ph¸ hñy LK N-glycozit HiÖn nay ®· biÕt ®­îc 6 lo¹i ADNglycosylase -Ap endonuclease c¾t LK photphodieste ë vÞ trÝ 5 ®Ó lo¹i bá ®­ê- nAgDNpolymerase tæng hîp bæ sung -Lygase nèi liÒn vÕt hë Gåm c¸c Enzym nhËn biÕt vμ c¾t bá c¸c baz¬ bÞ khö amin, c¸c baz¬ cã vßng liªn kÕt bÞ hë hay cã liªn kÕt ®«i C=C®C-C.
  • 64. 2. S÷a ch÷a b»ng c¸ch lo¹i bá c¸c nucleotid (NER ) Kh¸c víi c¬ chÕ BER - Cho phÐp lo¹i bá vμ s÷a ch÷a bÊt kú sai háng nμo c -ñCaÇ AnD sNù tham gia cña nhiÒu enzym ®Ó kiÓm so¸t ADN VÝ ë vi khuÈn dô: Cã 4 enzym liªn quan ®Õn c¬ chÕ s÷a ch÷a NER UvrA, UvrB, UvrC, UvrD
  • 65. VÝ dô: ë vi khuÈn UvrA + UvrB ß ß Cã 4 enzym liªn quan ®Õn c¬ chÕ s÷a ch÷a NER UvrA, UvrB, UvrC, UvrD -UvrA+ UvrB® P/hîp, nhËn biÕt vÞ trÝ sai háng vμ g¾n -lUªnvr A® tã¸c h khái p/hîp nhê NL ATP -UvrC + UvrB® P/hîp, cã ho¹t tÝnh endonuclease, UvrB c¾t vÒ phÝa 3’ c¸ ch vÞ trÝ sai háng kho¶ng 4 nu, UvrC c¾t vÒ phÝa 5’ c¸ch vÞ trÝ sai háng -kUhov¶rnDg 8c nãu .ho¹t tÝnh Helicase, lo¹i bá ®o¹n sîi ®¬n ADN -ADNpolymerase tæng hîp bæ s-Luynggase nèi liÒn vÕt hë UvrA UvrC ß ß ß UvrD ADNpolymerase ß Lygase
  • 66. Phøc endonucleaseABC cïng phèi hîp víi 1 sè protein m· bëi gen thuéc c¬ chÕ SOS, cã kh¶ n¨ng c¾t vμ thay thÕ ®o¹n ADN chøa lçi dμi 12®2000 nucleotid C¬ chÕ s÷a ch÷a NER ë sinh vËt Eucaryota x¶y ra t­ ¬ng tù nh­ë vi khuÈn. §o¹n ADN bÞ c¾t th­êng dμi 30 RnuÊctl ehoiÕtidm tr­êng hîp ®¹t ®Õn 1500nucleotid
  • 67. 2. S÷a ch÷a ADN ghÐp ®«i lÖch: Trong ®ã nucleotid trªn 1 sîi lμ ®óng, cßn nucleotid trªn sîi kia lμ ghÐp lÖch Nªn: Trong c¬ chÕ nμy ph¶i ph©n biÖt ®­îc sîi ®¬n ®óng víi sîi ®¬n bÞ thay thÕ ( ghÐp lÖch) B»ng c¸ch: Sîi ®óng lμ sîi khu«n ®· bÞ metyl hãa, cßn sîi ghÐp lÖch lμ sîi míi tæng hîp ch­a bÞ metyl hãa
  • 68. Trong tr­êng hîp lçi t¹o cÆp do T§C g©y ra, khi c¶ 2 sîi ®¬n ®Òu chøa nhãm metyl th× s÷a ch÷a x¶y ra víi hiÖu xuÊt thÊp vμ tÝnh chÝnh x¸c kh«ng cao C¬ chÕ §Ó ®¶m b¶o tÝnh chÝnh x¸c trong qu¸ tr×nh t¸i b¶n ADN cÇn sù tham gia cña c¸c gen mutH, mutL, mutS, UvrD t¹o enzym thùc hiÖn s÷a ch÷a ghÐp ®«i lÖch C¬ chÕ x¶y ra nh­sau
  • 69. CH3 MutS MutL MutH MutS CH3 MutH CH3 3' CH3 ADNpolymease exonuclease UvrD® 3' Lygase
  • 70. CH3 MutS MutL MutS CH3 MutH MutH CH3 3' CH3 ADNpolymease endonuclease UvrD® 3' Lygase
  • 71. + Protein MutS nhËn biÕt vÞ trÝ ghÐp ®«i lÖch vμ g¾n vμo ®ã + Pro MutH kÕt hîp víi MutS MutL, ATP vμ 1sè cation hãa trÞ 2 thμnh phøc hîp g¾n vμo ADN t¹i vÞ trÝ sai l+Ö cPhh.øc hîp nμy víi ho¹t tÝnh endonuclease( chñ yÕu lμ MutH) sÏ c¾t LK photphodieste t¹i ®Çu 5' ngay t¹i vÞ trÝ G cña chuçi GATC kh«ng chøa + UnvhrDã(m ví im hoe¹tty tlÝnh helicase) lμm ®øt LK Hy®ro, theo chiÒu 3'®5' , Vμ enxonuclease theo chiÒu 3'®5' lo¹i bá tõng nucleotid ë ®o¹n bÞ lçi §ång thêi, ADNpolymerase tæng hîp bæ sung vμ lygase nèi liÒn khe hë t¹o m¹ch liªn tôc §äc th«ng tin trang 121,122 rót ra nhËn xÐt?
  • 72. I.3. Chèng chÞu c¸c tæn th­ ¬ng cã thÓ: Theo 2 c¬ chÕ: + Error- Prone + SOS 1. C¬ chÕ: Error- P rKohni ec¶ 2 sîi ®¬n ADN bÞ lçi ë 1 ®iÓm nμo ®ã, nh­ng trong hÖ gen cßn 1 b¶n copy gièng ®o¹n bÞ háng , th× ®o¹n háng cã thÓ ®­îc phôc chÕ nhê c¬ chÕ T§C dïng b¶n copy lμm khu«n T/H kh«ng phôc chÕ ®­îc, TB cßn 1 gi¶i ph¸p duy nhÊt ®Ó t¨ng c­êng kh¶ n¨ng sèng sãt. §ã lμ: S÷a ch÷a ADN 1 c¸ch ngÉu nhiªn víi tû lÖ sai sãt §B cao, nh­ng vÉn duy tr× ®­îc sù sèng §©y lμ: C¬ chÕ Error- Prone
  • 73. B»ng c¸c thÝ nghiÖm DT, vai trß quan träng cña 2 UvrC, UvrD trong c¬ chÕ s÷a ch÷a Erron- Pron ®­îc ph¸t hiÖn. Chóng cã kh¶ n¨ng g¾n c¸c nucleotit vμo sîi ADN bÊt chÊp kh«ng cã sîi khu«n. Nh­vËy: 2 enzym nμy cã kh¶ n¨ng øc chÕ ho¹t tÝnh ®äc s÷a cña ADNpolymerase
  • 74. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn * §Þnh nghÜa: T¸i tæ hîp lμ t¹o ra mét trËt tù cÊu tróc míi cña hÖ gen tõ c¸c vËt liÖu di truyÒn cã s½n * Theo ®Þnh nghÜa nμy, t¸i tæ hîp di truyÒn gåm cã 4 kiÓu: + Trao ®æi chÐo t­ ¬ng ®ång + Trao ®æi chÐo kh«ng t­ ¬ng ®ång §ßi hái tr×nh tù nu t­ ¬ng ®ång gi÷a 2 ®o¹n ADN (gäi lμ t¸i tæ hîp chung) X¶y ra ë vÞ trÝ ®Æc hiÖu vμ ph¶i cã enzim nhËn ra vÞ trÝ ®Æc hiÖu ®ã, nh­ng kh«ng ®ßi hái tÝnh t­ ¬ng ®ång gi÷a chóng. + Sù chuyÓn chç cña c¸c ®o¹n ADN + Trao ®æi chÐo sai lÖch (trao ®æi chÐo kh«ng c©n) liªn quan ®Õn sù di chuyÓn cña yÕu tè di truyÒn cã kh¶ n¨ng vËn ®éng Do hÖ gen Eu cã nhiÒu tr×nh tù lÆp l¹i trong hÖ gen, nªn trao ®æi chÐo cã thÓ x¶y ra ë bÊt kú vÞ trÝ nμo trong hÖ gen®cã thÓ T§C kh«ng c©n. T¸i tæ hîp cã thÓ dÉn ®Õn §B, nh­ng cÇn ph©n biÖt r· §B víi t¸i tæ hîp
  • 75. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn * C¬ chÕ ph©n tö cña T§C. 2 trong 4 chromatit endonuclease c¾t 2 sîi ®¬n cña 2 chromatit lygase cÊu tróc kh«ng gian Holiday C¾t 2 sîi ®· b¾t chÐo Kh«ng cã T§C C¾t 2 sîi kh«ng b¾t chÐo Cã T§C Víi m« h×nh nμy, hiÓu ®­îc 4 sîi ®¬n cña 2 p/t ADN trong 2 chromatit ®øt nèi ntn dÉn ®Õn T§C
  • 76. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ c¶ 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: Theo s¬ ®å sau: AGT AGCCGCATTAGCCATG TCT AAG TCA TC A TCGGCGTAATCGGTAC AGA TTC A GTCTG CAACTGATTAGTCATTCCGT CC GAT AGC GTTGACTAATCAGTAAGGCA GGCTA AGT AGCCGCATT AGCCATG TCT AAG TCA TC A TCGGCGTAATCGG TAC AGA TTC AGT TCG CAACTGATT AGTCATTCCGT CC GAT AGC GTTGACTAATCAG TAAGGCA GGCTA TCG CAACTGATT AGCCATG TCT AAG TCA AGC GTTGACTAATCAGTAC AGA TTC AG TAGT AGCCGCATT AGTCATTCCGT CC GAT TC A TCGGCGTAATCGGTAAGGCA GGCTA + 4 sîi ®¬n cña 2 ph©n tö ADN bÞ bÎ g·y (vÞ trÝ ®øt g·y n»m bÊt kú trªn ®o¹n nucleotit t­ ¬ng ®ång) + C¸c sîi ®¬n bÞ bÎ g·y cña ph©n tö nμy sÏ t¹o cÆp bæ sung víi c¸c sîi cña ph©n tö kia vμ ng­îc l¹i t¹o thμnh 2 ph©n tö ADN dÞ hîp kÐp + NÕu t¹i vÞ trÝ nèi cã c¸c nucleotit b¾t cÆp kh«ng bæ sung sÏ cã qu¸ tr×nh s÷a ch÷a
  • 77. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ 2 trong 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: Trong mét sè tr­êng hîp ®Æc biÖt (vÝ dô cã t¸c nh©n lÝ ho¸ hoÆc bÞ chiÕu tia tö ngo¹i, cã thÓ chØ lμm ®øt 1 sîi ®¬n) Gi÷a sîi ®¬n nμy vμ sîi ®¬n thø 2 trªn ph©n tö ADN t­ ¬ng ®ång cã thÓ x¶y ra liªn kÕt bæ sung khëi ®éng qu¸ tr×nh trao ®æi chÐo. VÝ dô: ë E.coli RecBCD víi ho¹t tÝnh endo... + + + RecA víi ho¹t tÝnh SSB Tù t/h bæ sung T¹o p/t dÞ hîp kÐp RecA cã t¸c dông gi÷ cho sîi ®¬n míi më kh«ng bÞ kÕt cÆp trë l¹i, t¹o ra phøc hîp RecA-ADNsîi ®¬n. Phøc nμy cã t¸c dông t×m ®o¹n t­ ¬ng ®ång trªn NST kia®më xo¾n ®kÕt cÆp
  • 78. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. I. T¸i tæ hîp chung: 1. C¬ chÕ 2 trong 4 sîi ®¬n bÞ ®øt: + RecBCD víi ho¹t tÝnh endonuclease sÏ nhËn biÕt vμ c¾t 1 sîi ®¬n ®ho¹t tÝnh helicase, sÏ c¾t ®øt LK H2 t¹o sîi ®¬n (víi sù cã mÆt cña ATP) T§C th­êng hay khëi ®éng t¹i vÞ trÝ GCTGGTGG (gäi lμ tr×nh tù chi), TB kho¶ng 5kb cã 1 vÞ trÝ chi trong genome. Phøc RecBCD nhËn biÕt chuçi nμy vμ c¾t c¸ch ®Êy kho¶ng 5 nucleotit vÒ phÝa ®Çu 3’. ®RecA nhËn biÕt sîi ®¬n vμ liªn kÕt víi sîi ®¬n t¹o phøc nucleoprotein (RecA-ADN) (RecA cã ho¹t tÝnh t­ ¬ng tù SSB, tuy nhiªn 1 ph©n tö RecA cã nhiÒu vÞ trÝ t­ ¬ng t¸c víi ADN vμ cã thÓ LK víi c¶ ADN sîi kÐp) Phøc nμy khi t×m thÊy ®o¹n t­ ¬ng ®ång trªn NST sÏ g©y më xo¾n vμ t¹o LK bæ sung gi÷a sîi ®¬n cña phøc víi mét trong 2 sîi ®¬n kia. §Ó gi÷ sîi ®¬n ë d¹ng th¼ng, c¸c pr ®Æc hiÖu t­ ¬ng t¸c víi sîi ®¬n ADN t¹o thuËn lîi cho c¸c baz¬ gi÷a 2 sîi ®¬n LK t¹o cÆp bæ sung víi nhau)
  • 79. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn T¸i tæ hîp chung vμ T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu. I. T¸i tæ hîp chung: 3. Tr­êng hîp ®Æc biÖt Trao ®æi gen vμ tæng hîp ADN cã giíi h¹n Gi¶ sö ban ®Çu cã cÆp gen Ee gi¶m ph©n ® BT 4 tÕ bμo ®¬n béi, trong ®ã cã 2 tÕ bμo mang gen E, 2 tÕ bμo mang gen e. Nh­ng còng cã tr­êng hîp 3 trong 4 TB l¹i mang 1 lo¹i gen(E hoÆc e) vμ chØ 1 TB cßn l¹i mang gen kia (e hoÆc E). V× khi x¶y ra trao ®æi chÐo gi÷a c¸c NST t­ ¬ng ®ång, mét sè baz¬ kh«ng t¹o cÆp ®­îc, do kh«ng bæ sung víi nhau vμ chóng bÞ ph©n huû bëi c¬ chÕ s÷a ch÷a ADN, mét trong 2 sîi ®¬n cã c¸c baz¬ kh«ng t¹o cÆp sÏ bÞ lo¹i bá, sîi kia sÏ ®­îc dïng lμm khu«n ®Ó tæng hîp sîi thay thÕ ®hiÖn t­îng trao ®æi gen. ( Do trao ®æi chÐo KH víi tæng hîp ADN t¹i 1 vïng nhÊt ®Þnh) Theo s¬ ®å sau:...
  • 80. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn III.T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu: + X¶y ra ë vÞ trÝ ®Æc hiÖu. +Yªu cÇu cã enzim nhËn biÕt vÞ trÝ ®Æc hiÖu. + Kh«ng cÇn vÞ trÝ t­ ¬ng ®ång. C¸ch thøc: Cã 3 c¸ch thøc: + Thø nhÊt: T§C ®Æc hiÖu gi÷a 2 ph©n tö ADN liªn quan ®Õn viÖc ghÐp vμo hoÆc t¸ch ra cña genome VÝ dô: Sù x©m nhËp cña genome phagel vμo genome E.coli ( t¹i vÞ trÝ cos cña phagel vμ vÞ trÝ att cña E.coli). + Thø 2 vμ thø 3: Liªn quan ®Õn T§C x¶y ra trªn 1 ph©n tö ADN gi÷a c¸c ®o¹n nu lÆp l¹i ng­îc chiÒu hoÆc cïng chiÒu. VÝ dô: Giíi h¹n TB chñ bÞ x©m nhiÔm bëi phage Mu phô thuéc vμo sù T§C ®Æc hiÖu tai 1 vïng 3000bp trªn hÖ gen Mu.
  • 81. Ch­ ¬ng VI:T¸i tæ hîp di truyÒn III.T¸i tæ hîp ®Æc hiÖu: + Thø 2 vμ thø 3 : Liªn q ua n ® Õ n T§C x¶y ra trªn 1 ph© n tö ADN g i÷ a c ¸ c ® o ¹ n nu lÆp l¹ i ng ­îc chiÒ u hoÆc c ïng chiÒ u. VÝ dô: Giíi h¹n TB chñ bÞ x©m nhiÔm bëi phage Mu phô thuéc vμo sù T§C ®Æc hiÖu t¹i 1 vïng 3000bp trªn hÖ gen Mu. S U Sc Sv U U’ Sv’ GIN G §o¹n G cã kh¶ n¨ng ®æi chiÒu ngay t¹i vÞ trÝ cña m×nh. KÝch th­íc kho¶ng 3000bp vμ 2 ®Çu cã mét ®o¹n gåm 34 nucleotit lÆp l¹i ng­îc chiÒu. Khi S vμ U ho¹t ®éng®Mu x©m nhËp ®­îc vμo 1 sè vi khuÈn E.coli nh­K 12 Cßn khi gen S’ vμ U’ ho¹t ®éng®Mu x©m nhËp ®­îc vμo 1 sè vi khuÈn kh¸c, nh­: Shigella, Sonnei, Serratia, marcessens....
  • 82. Sù ho¹t ®éng cña c¸c gen S’, U’ hay S, U phô thuéc vμo chiÒu cña G. Sù ®æi chiÒu cña ®o¹n G phô thuéc vμo 34 nucleotit lÆp l¹i ng­îc chiÒu ë 2 ®Çu ®o¹n G vμ s¶n phÈm do gen GIN m· ho¸ (protein GIN) sÏ ho¹t ho¸ T§C gi÷a 2 ®o¹n lÆp l¹i ng­îc chiÒu nμy. Theo s¬ ®å: G S U Sc ..........GATCCAT Sv U U’ Sv’ GIN ..........CTAGGTA TACCTAG........ ATGGATC........ ATGGATC GIN TACCTAG U U’ Sv’ GATCCAT Sv Sc CTAGGTA Sc ..........GATCCAT Sv’ U’ U Sv GIN ..........CTAGGTA TACCTAG...... ATGGATC...... S’ U