Operon Lac và điều hoà dương tính

Operon Lac và điều hoà dương tínhKhi trong môi trường vừa có đường lactôzơ vừa có đường glucôzơ, thì opêron Lac cũng không thể hoạt động được vì tế bào ưu tiên sử dụng đường glucôzơ trước theo kiểu hết nạc mới vạc đến xương" vì việc phân giải glucôzơ ít tốn kém năng lượng hơn. Vậy làm thế nào tế bào thực hiện được điều này ?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Operon Lac và điều hoà dương tính Operon Lac và điều hoà dương tínhKhi trong môi trường vừa có đườnglactôzơ vừa có đường glucôzơ, thìopêron Lac cũng không thể hoạt độngđược vì tế bào ưu tiên sử dụng đườngglucôzơ trước theo kiểu hết nạc mớivạc đến xương vì việc phân giảiglucôzơ ít tốn kém năng lượng hơn.Vậy làm thế nào tế bào thực hiệnđược điều này ?Khi tế bào phân giải đường glucôzơthì chính sản phẩm của quá trình dịhoá đường này ức chế opêron Laclàm cho nó không thể hoạt động được.Sản phẩm của quá trình phân giảiđường glucôzơ tác động trực tiếp làmthay đổi nồng độ chất AMP vòng (viếttắt theo tiếng Anh là cAMP). Khi nồngđộ glucôzơ trong tế bào tăng thì nồngđộ AMP trong tế bào giảm và ngượclại, khi glucôzơ trong tế, bào bị phângiải thì nồng độ CAMP trong tế bào lạicao. Nồng độ CAMP cao trong tế bàolà cần thiết để hoạt hoá opêron Lac.cAMP giúp hoạt hoá opêron Lac bằngcách nó liên kết với một chất được gọilà prôtêin hoạt hoá sản phẩm dị hoá(CAP) làm cho cấu hình của CAPđược biến đổi và do đó có thể liên kếtđược với promoter. Phức hợp cAMP-CAP liên kết với một vùng đặc hiệutrên phía đầu promoter của opêronLac và nhờ đó làm tăng ái lực củaenzim ARN pôlimeraza với promoter(liên kết với promoter thường xuyênhơn) và quá trình phiên mã được tăngcường. Vì vậy, CAP chính là một loạichất hoạt hoá gen (hoạt hoá phiênmã).Khi nồng độ gluôzơ trong môi trườngtăng lên thì nồng độ cAMP trong tếbào iảm đi và khi không có cAMP lênkết với CAP thì nó không thể liên kếtđược với promoter của opêron Lac vàơpêron này không thể phiên mã đượchoặc phiên mã rất ít, Như vây có thểnói ơpêron Lac vừa chịu sự điều hoàâm tính vừa chịu sự điều hoà dươngtính. Opêron Lac chỉ có thể hoạt độngkhi prôtêin ức chế bị bất hoạt không cókhả năng liên kết được với operatortuy nhiên điều này là chưa đủ vì nếukhông có CAP liên kết với promoter thìtốc độ phiên mã xảy ra rất thấp.Tốc độ phiên mã chỉ được tăng cườngtới mức cần thiết khi prôtêin hoạt hoáliên kết được với promoter. Ta có thểví prôtêin ức chế khi bị bất hoạt giốngnhư ta bật nút (on/off) chiếc đài radiocòn prôtêin hoạt hoá khi liên kết vớipromoter giống như khi ta vặn tăng nútâm thanh choài (nút volume)