Chuyên đề Điều hòa hoạt động gen Sinh học 12

 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 1 
ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN 
I. Khái quát về điều hòa hoạt động gen 
1. Khái niệm 
Điều hòa hoạt động của gen là quá trình điều hòa số lượng sản phẩm của gen (ARN 
hoặc protein) tức là gen có được phiên mã và dịch mã hay không? 
2. Ý nghĩa 
- Giúp tế bào điều chỉnh sự tổng hợp protein cần thiết vào lúc cần thiết, phù hợp với 
điều kiện môi trường và phù hợp với sự phát triển bình thường của cơ thể 
- Trong cơ thể chỉ có một số gen hoạt động còn phần lớn các gen ở trong trạng thái 
không hoạt động hoặc hoạt động yếu. Để tế bào có thể nhận biết được thời điểm nào thì 
cho gen nào hoạt động thì cần có các chất tín hiệu nội bào hoặc ngoại bào. 
3. Các kiểu điều hòa 
- Sinh vật nhân sơ (vi khuẩn): Điều hòa ở mức độ phiên mã (điều hòa lượng ARN) 
- Sinh vật nhân thực: 
 Điều hòa ở mức độ trước phiên mã: tháo xoắn NST 
 Điều hòa mức sau phiên mã (cắt I nối E) 
 Điều hòa mức độ dịch mã (điều hòa lượng protein tạo ra) 
 Điều hòa mức sau dịch mã (biến đổi cấu trúc protein để thực hiện chức 
năng sinh học) 
II. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ 
1. Mô hình cấu trúc của Operon Lac 
 Nhóm gen cấu trúc 
 _ _ _ _ _ 
 P R _ _ _ _ _ P O Z Y A 
 Gen điều hòa vùng vùng 
 (Regulator) khởi động vận hành 
 Operon 
 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 2 
Operon là một nhóm gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường xếp liền nhau và có 
chung một cơ chế điều hòa 
 VD: Operon Lac ở E.coli bao gồm các gen cấu trúc Z, Y, A quy định tổng hợp các 
enim phân giải đường Lactozo thành các đường đơn làm nguyên liệu cho quá trình hô 
hấp tế bào, cung cấp năng lượng cho tế bò hoạt động 
Operon Lac gồm: 
+ Nhóm gen cấu trúc Z, Y, A tổng hợp enzim phân giải đường Lactozo 
+ Vùng vận hành O: là nơi liên kết với protein ức chế ngăn cản phiên mã của gen 
cấu trúc. 
+ Vùng khới động P: là nơi ARN polimelaza bám vào khởi động phiên mã 
 * Chú ý: Gen điều hòa R nằm ngoài thành phần của Operon có nhiệm vụ chỉ huy 
tổng hợp protein để điều hòa hoạt động của Operon 
2. Sự điêu hòa hoạt động của Operon Lac 
Thành phần 
tham gia 
Khi môi trường không cóLactozo Khi môi trường có Lactozo 
Gen điều 
hòa 
Tổng hợp Protein ức chế Tổng hợp protein ức chế 
Protein ức 
chế 
Tương tác với vùng khới động O 
ngăn cản phiên mã 
Gắnvới Lactozo và bị bất 
hoạt (biến đổi cấu hình) 
không liên kết được với 
vùng khởi động 
Các gen 
cấu trúc 
Không hoạt động (không phiên 
mã và dịch mã) 
Hoạt đông, phiên mã và 
dịch mã tổng hợp các 
protein enzim phân giải 
đường lactozo 
 www.facebook.com/trungtamluyenthiuce Copyright by UCE Corporation 
Page | 3 
Như vậy ta thấy khi môi trường có đường Lactozo thì các gen cấu trúc hoạt động, khi 
không có đường lactozo như là một chất cảm ứng hay một chất tín hiệu nội bào giúp tế 
bào nhận biết được thời điểm gen hoạt động hay không 
III. Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực 
- Rất phức tạp qua nhiều mức điều hòa khác nhau 
- Do cấu trúc của NST phức tạp gồm ADN liên kết với protein histon và tồn taị ở 
những mức độ khác nhau nên có nhiều mức độ điều hòa