Đi u hòa d
ng tính
ươ
ề operon lactose
ắ ộ ả
ể
ờ ả ế
ưở ạ ộ
Ch cứ năng c aủ b-galactosidase trong chuy nể hóa lactose để t oạ ra glucose ẩ b ng cách c t lactose (m t s n ph m ằ ể ượ c t khác là galactose cũng có th đ c ắ chuy n thành glucose nh enzyme c a ủ và operon galactose). N u c glucose ngườ sinh lactose có m tặ trong môi tr tr ủ không c nầ ho t đ ng c a ng, operon lac.
ườ
ng đ ườ
ế
ượ
ự
ổ này đ
ng có glucose, enzyme b- Trong môi tr c t o thành cho galactosidase không đ ượ ạ ượ đ n khi glucose trong môi tr c ế s s ng h t. S có m t c a glucose làm ự ử ụ ặ ủ c t ng h p, do đó mRNA không đ ợ ổ ợ b-galactosidase, không có sự t ng h p ổ c mố ả ng làm vì s thêm vào nhân t ứ khác b t ho t ch t kìm hãm. M t y u t ấ ộ ế ố ạ ấ c n cho s b t đ u t ng h p mRNA, ợ ự ắ ầ ầ ho t tính c a y u t c đi u hòa ủ ế ố ề ượ ạ b i n ng đ glucose. ộ ở ồ
ả ứ
ưở ệ ủ
ỏ ự ể ử
ố ộ
ậ
ơ ể ọ
bào E. coli và nhi u t ế ng c ch gián ti p Glucose có nh h ế lên s bi u hi n c a operon lac. Nh ng ữ nh adenosine monophosphate phân t vòng (cAMP) phân b r ng rãi trong mô đ ng v t và trong các c th eukaryote ộ ấ đa bào, có vai trò quan tr ng làm ch t trung gian ho t đ ng hormone. Ch t này ấ ề ế cũng có trong t ạ ộ ế
ớ ẩ
ứ ợ
ề
ế ẩ
ưở ng ch a glucose, hàm l
ấ ườ ấ ườ
ặ ồ
ng hóa sinh đ ườ
ng, n ng đ ồ ượ ồ
ượ
ộ ề ạ ạ
bào vi khu n khác v i ch c năng khác c t ng h p b i enzyme nhau. cAMP đ ở ượ ổ adenyl cyclase, và n ng đ c a cAMP ộ ủ ồ c đi u hòa gián ti p qua trao đ i đ ổ ượ ở ng ch t glucose. Khi vi khu n sinh tr ấ ượ ng môi tr ứ cAMP r t th p. Trong môi tr ứ ng ch a glycerol ho c các ngu n carbon không ượ ử c s th đi vào con đ ể d ng đ ể trao đ iổ ch tấ glucose (con ụ ngườ glycolytic) ho cặ khi vi khu nẩ đ bị đói ngu n năng l ộ ề ng glucose giúp đi u cAMP cao. Hàm l bào và hòa n ng đ cAMP trong t ế ồ cAMP l i đi u hòa ho t tính c a operon ủ lac.
trúc cAMP C u ấ c a ủ
ọ
ượ ở
ủ ề ợ
E. coli ch aứ protein nh nậ cAMP hay CRP (cyclic AMP receptor protein) còn c g i là protein ho t hóa d hóa CAP đ ị ạ ượ c mã (catabolite activator protein), đ gene hóa b iở gene crp. Đ tộ bi nế crp và gene adenyl cyclaselàm ngăn c nả s t ng h p c a mRNA lac. Đi u này ự ổ cho th y ch c năng c a CRP và cAMP ứ ủ ấ
ổ ợ ế
ộ ế ố ề th ng ợ ợ hóa h t cho t ng h p mRNA lac. CRP c n thi ầ ạ và cAMP g n vào m t v trí khác t o ộ ị ắ ệ c bi u hi n. ph c h p cAMP-CRP đ ứ ể ượ đi u hòa Ph c h p này là m t y u t ứ ho t lac. ố ạ ệ ở
B n tr ng thái đi u hòa c a operon lac ủ ề ạ ố
ụ ộ
Nhu c u v cAMP-CRP ph thu c vào ầ h th ng c ch lac, vì đ t bi n crp và ệ ố ề ứ ế ế ộ
ể ạ
ả ế ở ặ ộ
ỉ
ứ ề ở
ở
ấ ứ
ề
ươ
ề ề ượ
ỉ ấ ứ
ẽ ỏ
ẫ ậ
ế ự ươ
ữ ư ượ
adenyl cyclase không th t o mRNA gene lacngay c khi có m t đ t bi n đi u hòa (lacI-) và gene ch huy (lacO-). S dĩ nh v y là vì ph c h p cAMP- ư ậ ợ base trên CRP ph i g n vào trình t ự ắ ả vùng promotor đ x y ra phiên DNA ể ả mã (Hình 11.4). Khác v i ch t c ch ế ớ trong đi u hòa âm tính, ph c h p cAMP- ứ ợ ng tính. Các thí CRP là ch t đi u hòa d ấ đi u ki n in vitrocho th y: nghi m ấ ệ ở ệ c t ng h p ch khi có mRNA lacđ ợ ổ cAMP vòng và không có ch t c ch . ế Khi v ngắ m tặ ph cứ h pợ cAMP-CRP, RNA polymerase chỉ bám l ng l o vào promotor. Vì v y hi m khi d n đ n ế ng tác đúng phiên mã vì không có s t gi a RNA polymerase và promotor. c kích thích Nh ng RNA polymerase đ ượ c g n vào promotor khi cAMP-CRP đ ắ g n vào DNA. ắ
ả ả ế ữ ứ
ư
Nh ng k t qu này gi i thích ch c năng lactose và glucose cùng nhau tham gia ế đi u hòa phiên mã operon lacnh th ề nào.
