Các cơ chế điều hòa ở nhân thực có thể xảy ra ở 5-6 mức độ khác nhau. Trong phần này chỉ nhấn mạnh thêm một số đặc điểm của điều hòa hoạt động gen ở nhân thực:
- Ở các operon của prokaryote, các gen điều hòa và các gen khởi động thường nằm gần nhau, nhưng ở nhân thực các gen điều hòa ít khi nằm gần các gen khởi động do chúng kiểm soát.
- Các enhancer là những trình tự cùng nằm trên một phân tử với các gen khởi động có thể có hàng trăm cặp base ở phía trước hoặc phía sau gen khởi động mà chúng kích thích.
- Trình tự điều hòa 5’ ở phía trước có gen khởi động ở enhân thực thường rất dài, có khi hàng chục kilobase (kb).
- Có nhiều kiểu điều hòa ở dạng các nhân tố có tác động từ xa (trans) là các protein.
Sự phiên mã có thể được kích thích bởi các tín hiệu khác nhau. Sự điều hòa hoạt động gen ở nhân sơ phần lớn đáp ứng lại các tín hiệu bên trong.
1. Các gen khởi động
Tương tự như ở vi khuẩn, các gen khởi động của nhân thực cùng nằm phía trước điểm xuất phát của mRNA và có những trình tự được bảo tồn trong tiến hóa. Hộp TATA, định hướng cho RNA polymerase bắt đầu phiên mã, nằm khoảng dưới 30 basepair (bp) ở động vật có vú, và 60-120 ở nấm men.
Hộp TATA hoạt động có hiệu quả cùng với hai trình tự tương ứng phía trước khoảng 40 bp là CCAAT và 110 bp là trình tự giàu GC.
Sự thay đổi hộp TATA làm giảm tốc độ phiên mã. Hiệu quả của tốc độ phiên mã được đo bằng sự thay đổi của từng base trong gen khởi động, các thay đổi base ngoài hộp TATA và các trình tự phía trước không gây hiệu quả đối với tốc độ phiên mã, trong khi đó các thay đổi ở những yếu tố được nêu trên làm giảm đáng kể tốc độ phiên mã. Khác với gen khởi động của nhân sơ, các gen khởi động của nhân thực khó đảm bảo nhận biết các tín hiêu một cách đầy đủ để RNA polymerase khởi sự phiên mã in vitro. Hộp TATA và các trình tự phía trước phải được nhận biết bởi các protein điều hòa, và chính các protein này gắn với các điểm nhất định trên chúng và hoạt hóa sự phiên mã.
2. Các enhancer
Enhancer là các trình tự có tác động cis (liền kề), chúng tăng tốc độ phiên mã đáng kể từ các gen khởi động nằm ngay trên cùng một phân tử DNA. Tính độc đáo của các enhancer là ở chỗ chúng có khả năng thực hiện một cách hiệu quả khi ở một khoảng cách rất xa, có khi đến vài nghìn cặp base.
Ngoài ra, chúng có hoạt động chức năng ở bất kỳ hướng nào, dù ở phía trước hay phía sau gen khởi động.
Xét trên một góc độ nào đó, các enhancer tương tự gen khởi động. Cụ thể, chúng được tổ chức gồm một dãy các trình tự có tác động cis để nhận biết các nhân tố tác động từ xa (trans) (Hình 8.8).
0 Response to "Cơ chế điều hòa hoạt động gen ở nhân thực"
Đăng nhận xét