1.Điều hòa biểu hiện gen ở prokaryote

     a. Đặc điểm

üNhằm điều chỉnh hệ enzim phù hợp với h/đ TĐC →Tính linh động & thuận nghịch

üSự phiên mã & dịch mã xảy ra đồng thời →Điều hòa chủ yếu ở f.mã

üTín hiệu: Các yếu tố dinh dưỡng hay vật lý của môi trường

b. Cơ chế: Các Operon.

vOperon cảm ứng: Mã cho các enzim quá trình dị hóa. O.Lactose

vOperon kìm hãm: Mã cho các enzim q.trình đồng hóa. O.tryptophan

Operon cảm ứng (O.lactose)

•+ Cấu trúc:  promoter (P), operator (O); và 3 gen cấu trúc: lac Z, lac Y, lac A . Gen điều hòa – gen lacI

•+ Hoạt động: Tín hiệu điều hòa là đường lactose là chất cảm ứng. Khi không có lactose, các gen mã hóa cho các enzim chuyển hóa đường lactose không được biểu hiện; chỉ khi trong môi trường có đường lactose thì các enzim mới được sản sinh.

•+ Cơ chế điều hòa: Ở mức độ phiên mã

•Protein điều hòa là nhân tố kìm hãm, có ái lực đặc biệt với trình tự operator nằm giữa promoter và gen cấu trúc đầu tiên của operon. Có hai trường hợp

•&.Khi môi trường không có lactose, nhân tố kìm hãm gắn vào operator, ngăn cản sự phiên mã các gen cấu trúc của operon lactose (operon đóng)

•& Khi môi trường có đường lactose,chất cảm ứng này sẽ gắn vào nhân tố kìm hãm → thay đổi cấu hình → không còn ái lực với O. Khi đó Operator được giải phóng và cho phép phiên mã và tổng hợp các enzim cần thiết cho quá trình chuyển hóa lactose (operon mở)

Operon kìm hãm (O.tryptophan)

•+ Cấu trúc: Bao gồm promoter, operator và 5 gen cấu trúc. Gen điều hòa-gen R, trình tự TrpL

•+ Hoạt động: Không có axit amin tryp, tế bào sản sinh ra các enzim xúc tác tổng hợp a.a tryp, operon tryp mở.Khi có các a.a này các enzim xúc tác tổng hợp tryp không được sản sinh, operon đóng.

•Operon được điều hòa ở 2 mức độ kìm hãm và suy giảm phiên mã

•+ Cơ chế điều hòa:

                                   Ở mức độ kìm hãm

•Nhân tố kìm hãm đứng riêng không có ái lực với operator. Khi kết hợp với a.amin tryp → thay đổi cấu hình → có ái lực cao với operator. Tryptophan là nhân tố đồng kìm hãm. Có 2 trường hợp:

•&. Khi môi trường có tryp, nhân tố kìm hãm kết hợp với tryp gắn lên operator. Các gen cấu trúc của operon không được phiên mã (operon đóng)

•&. Trường hợp môi trường thiếu tryp, nhân tố kìm hãm không gắn vào operator →tiếp nhận các ARN polymerase xúc tác phiên mã tổng hợp mARN. Các mARN này được dịch mã thành các enzim x/t tổng hợp a.a tryp.

•                               Ở mức độ suy giảm