So sánh cơ chế điều hòa âm tính và điều hòa dương tính ở Operon Lac. a. So sánh cơ chế điều hòa âm tính và điều hòa dương tính ở opêron Lac.

Question

Peaaaa · Accepted Answer

cơ chế điều hòa âm tính cà dươnh tính ở operon lac chính là cơ chế điều hòa hoạt động gen của vi khuẩn khi có và không có sự xuất hiện của Lactose:
- Khi môi trường không có lactôzơ:

+ Gen điều hòa quy định tổng hợp prôtêin ức chế. Prôtêin này liên kết với vùng vận hành (O) ngăn cản quá trình phiên mã làm cho các gen cấu trúc (Z,Y,A) không hoạt động.

- Khi môi trường có lactôzơ, một số phân tử lactôzơ liên kết với prôtêin ức chế làm biến đổi cấu hình không gian ba chiều của nó, làm cho prôtêin ức chế không thể liên kết được với vùng vận hành (O) và do vậy ARN polimeraza có thể liên kết được với vùng khởi động (P) để tiến hành phiên mã.

+ Sau đó, các phân tử mARN của các gen cấu trúc Z, Y, A được dịch mã tạo ra các enzim phân giải đường lactôzơ. Khi đường lactôzơ bị phân giải hết thì prôtêin ức chế lại liên kết với vùng vận hành (O) và quá trình phiên mã bị dừng lại.

Timi · Answer

Cơ chế điều hòa âm tính và điều hòa dương tính ở Operon Lac có những điểm khác nhau như sau:

1. Cơ chế điều hòa âm tính:
- Khi môi trường không có lactose, protein ức chế (repressor) sẽ liên kết với operator trên DNA, ngăn RNA polymerase tiếp cận và transcribe gen lac.
- Khi có lactose xuất hiện trong môi trường, lactose sẽ được chuyển hóa thành allolactose. Allolactose sẽ liên kết đặc hiệu với protein ức chế, làm thay đổi cấu trúc của protein ức chế và ngăn nó liên kết với operator. Khi protein ức chế không còn liên kết với operator, RNA polymerase có thể tiếp cận và transcribe gen lac.

2. Cơ chế điều hòa dương tính:
- Khi môi trường có lactose nhưng không có các đường đơn giản, lactose sẽ được chuyển hóa thành allolactose. Allolactose sẽ liên kết đặc hiệu với domain tương ứng của protein ức chế, làm thay đổi cấu trúc không gian vùng liên kết với operator. Do đó, phức hệ allolactose-protein không thể liên kết vào operator, cho phép RNA polymerase trượt qua vùng gen cấu trúc và transcribe gen lac.
- Khi lactose bị tiêu thụ gần hết, allolactose sẽ tách khỏi protein ức chế. Protein ức chế sẽ quay trở lại cấu hình bình thường và liên kết với vùng vận hành, làm tắt operon lac.

Tóm lại, cơ chế điều hòa âm tính dựa trên sự liên kết của protein ức chế với operator, trong khi cơ chế điều hòa dương tính dựa trên sự liên kết của allolactose với protein ức chế.