Biểu hiện gene ở cơ thể người
Trong mỗi tế bào có hàng chục nghìn
gene nhưng tại mỗi thời điểm chỉ một số
gene hoạt động. Làm thế nào tế bào có
thể đóng/mở các gene nhất định đúng
thời điểm, tạo ra đúng lượng sản phẩm tế bào
cần?

ĐIỀU HOÀ
BIỂU HIỆN GENE

BIỂU HIỆN GENE Ở NGƯỜI
● Gene mã hoá cho hormone insulin được biểu hiện ở tế
bào của tuyến tuỵ nhưng lại không biểu hiện ở các loại
tế bào khác.
● Gen mã hoá hormone prolactin chỉ biểu hiện mạnh ở
phụ nữ trong thời kì mang thai.

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN CỦA GEN
Là sự kiểm soát quá trình tạo ra sản
phẩm của gene.

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE
01
03

THÍ NGHIỆM

phát hiện ra operon
Lac ở vi khuẩn E.coli

Ý NGHĨA

của điều hoà biểu
hiện gen

02
04

CẤU TRÚC VÀ CƠ
CHẾ
điều hoà biểu hiện
gene của operon lac

ỨNG DỤNG

thực tiễn của điều
hoà biểu hiện gene

01
THÍ NGHIỆM
PHÁT HIỆN RA OPERON LAC
Ở vi khuẩn E.coli

NĂM 1950

MONOD

(1910-1976)
là nhà sinh học người
Pháp

JACOB

(1920- 2013)
là sinh học người
Pháp

JACOB VÀ MONOD
Tiến hành thí nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose
có thể gây cảm ứng khiến tế bào tổng hợp các
enzyme phân giải lactose.
Mô tả thí nghiệm và kết luận sau thí
nghiệm?

MÔ TẢ THÍ NGHIỆM?
LÔ ĐỐI CHỨNG
Nuôi vi khuẩn E.coli trong môi trường
không có lactose và có các amino
đánh dấu phóng xạ.

LÔ THỰC NGHIỆM
Nuôi vi khuẩn E.coli trong môi trường
có lactose và các amino acid đánh dấu
phóng xạ.

KẾT QUẢ
Enzyme β galatosidase, permerase và
transacetylase đánh dấu phóng xạ xuất
hiện không đáng kể.

KẾT QUẢ
Lượng β galatosidase, permerase và
transacetylase đánh dấu phóng xạ
trong tế bào tăng mạnh so với lô đối
chứng.

KẾT LUẬN
- Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp đồng thời cả ba enzyme
galatosidase, permerase và transacetylase.
- 3 gene quy định enzyem galatosidase, permerase và
transacetylase nằm liền nhau trong một vùng của phân tử
DNA.

0
2

CẤU TRÚC VÀ CƠ CHẾ
Điều hoà biểu hiện gene

Operon lac là gì? Mô tả cấu trúc operon lac?

DN
A

lac
P
I
Genes điều
hòa

O

Operon
Lac
lac
lac
Z
Y
Genes cấu
trúc

lac
A

Operon lac là gì? Mô tả cấu trúc operon l
RNA
polymerase

DN
A

lac
I

mRN
A
polypeptid
e

Protein ức
chế

P

O

lac
Z

lac
Y

lac
A

mRN
A
protei
n

β galatosidase permerase transacetylase

Mô tả cơ chế điều hoà biểu hiện gene của
operon lac khi môi trường không có
lactose?
RNA
polymerase

DN
A

mRN
A

lac
I

polypeptid
e

P

O

lac
Z

lac
Y

lac
A

mRN
A
protei
n
β galatosidase permerase transacetylase

Protein ức
chế

Cơ chế điều hoà biểu hiện gene của
operon lac khi môi trường không có
lactose

DN
A

lac
I

P

O

lac
Z

lac
Y

β galatosidase permerase
transacetylase

lac
A

Mô tả cơ chế điều hoà biểu hiện
gene của operon lac khi môi trường
có lactose?

DN
A

lac
I

P

lactos
e

O

lac
Z

lac
Y

lac
A

Mô tả cơ chế điều hoà biểu hiện
gene của operon lac khi môi trường
có lactose?
DN
A

lac
I

Protein ức
chế

P

O

lac
Z

lac
Y

Enzyme chuyển hóa
lactose

lac
A

OPERON
- Là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều
hòa phiên mã và được phiên mã tạo thành một mRNA.
- Thành phần operon:
+ Vùng promoter (P): Ví trí RNA polymerase bám vào để
phiên mã nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA.
+ Vùng operator (O): Vị trí liên kết với protein điều hòa.
+ Nhóm gene cấu trúc lacZ, lacY, lacA: mã hóa cho các
enzyme giúp vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường
lactose.

CƠ CHẾ ĐIỀU HÒA BIỂU HIỆN GENE
- Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp
đồng thời cả ba enzyme galatosidase,
permerase và transacetylase.
- 3 gene quy định enzyem galatosidase,
permerase và transacetylase nằm liền
nhau trong một vùng của phân tử DNA.

 Điều hòa hoạt động gen chính là:
A. Là sự kiểm soát quá trình tạp ra sản phẩm của
gene.
B. Là sự kiểm soát quá trình tạp ra sản phẩm của gene
mRNA.
C. Là sự kiểm soát quá trình tạp ra sản phẩm của
protein
.
D. Là sự kiểm soát quá trình tạp ra sản phẩm của DNA.

Năm 1950, nhà khoa học Mond và Jacob đã tiến hành thí
nghiệm tìm hiểu cơ chế lactose có thể gây cảm ứng tế bào tổng hợp
enzyme phân giải lactose. Kết luận sau thí nghiệm:
A. Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp đồng thời cả ba enzyme
phân giải đường lactose.
B. Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp enzyme phân giải đường β
galatosidase.
C. Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp enzyme phân giải đường
permerase.
D. Lactose đã kích hoạt tế bào tổng hợp enzyme phân giải đường
transacetylase.

operon?

Phát biểu nào sau đây là Đúng khi nói về cấu trúc của

A. Là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều hòa
phiên mã và được phiên mã tạo thành một mRNA.
B. Là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều hòa
phiên mã và được phiên mã tạo thành hai mRNA.
C. Là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều hòa
phiên mã và được phiên mã tạo thành ba mRNA.
D. Là cụm các gene cấu trúc có chung một cơ chế điều hòa
phiên mã và được phiên mã tạo thành bốn mRNA.

Vùng khởi động của Operon là:
A. nơi RNA polymerase bám vào và khởi động quá trình
phiên mã.
B. vùng mã hóa cho protein trực tiếp tham gia vào quá trình
trao đổi chất của tế bào.
C. vùng gen mã hóa protein ức chế.
D. trình tự nucleotide đặc biệt, nơi liên kết của protein ức
chế.

Trong cơ chế điều hoà biểu hiện gene operon Lac,
lactose được xem là chất giúp cho gene được biểu hiện vì:
A. việc phiên mã gene cấu trúc phụ thuộc vào sự có mặt
hay không có mặt của lactose.
B. việc hoạt động gen điều hòa Lac I phụ thuộc vào lactose.
C. lactose xuất hiện liên kết với RNA polymerase kích hoạt
quá trình phiên mã gen cấu trúc.
D. lactose xuất hiện liên kết với RNA polymerase ức chế quá
trình phiên mã gen cấu trúc.

0
3

Ý NGHĨA ĐIỀU HOÀ
BIỂU HIỆN GENE

Dựa vào cơ chế điều hoà biểu hiện của
operon lac, hãy cho biết ý nghĩa của điều hoà
biểu hiện gene đối với quá trình trao đổi chất ở
sinh vật? Cho ví dụ?

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE Ở
NGƯỜI

Khi tế bào gặp điều kiện nhiệt độ môi trường
cao bất thường, một số gene được kích hoạt để
tạo ra các protein chống sốc nhiệt hay các tế
bào miễn dịch chỉ kích hoạt các gene tổng hợp
kháng thể khi tiếp xúc với các tác nhân gây bệnh.

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE Ở
NGƯỜI
Các tế bào sinh ra từ một hợp tử mặc dù có cùng hệ

gene nhưng các tế bào con nhận được các tín hiệu
điều hoà khác nhau từ tế bào chất của hợp tử và
trong quá trình phát triển lại nhận tín hiệu điều hoà
từ các tế bào xung quanh nên các tế bào khác nhau
đóng mở các nhóm gene khác nhau tạo nên các
tế bào chuyên hoá.

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE Ở
NGƯỜI

Ở người, một gene proto-oncogene thường tạo ra
một lượng sản phẩm vừa đủ nhưng khi gene hoạt
động quá mức sẽ trở thành gene gây ung thư
(oncogene). Sự dư thừa sản phẩm của gene ung thư
kích hoạt một loạt tế bào cơ thể phân chia không
kiểm soát dẫn đến bệnh ung thư.

Ý NGHĨA
- Đảm bảo cho tế bào không bị lãng phí năng
lượng. Tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene
khi cần thiết, phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm
được năng lượng.
- Ở sinh vật đa bào, điều hoà hoạt động gene
khiến các tế bào trong cùng cơ thể được biệt
hoá thực hiện các chức năng khác nhau trong
quá trình phát triển cá thể.

0
4

ỨNG DỤNG
THỰC TIỄN

TÌM HIỂU
Ứng dụng thực tiễn của điều hoà
biểu hiện gene trong nông nghiệp và
trong y học?

BỐN NHÓM UNG THƯ VÚ GÂY NÊN
BỞI BA GEN KHÁC NHAU
ERA

PR

RTK

Gene quy định
Gene quy định
Gene quy định
thụ thể estrogen
thụ thể
thụ thể tyrosine
Tamoxigen
– chất ức chế
đặc hiệu ERA chữakinase
trị cho bệnh
alpha
progesterone

nhân
bị ung thư vú do gene Era biểu hiện quá mức

TẾ BÀO GỐC Ở NGƯỜI VÀ ĐỘNG
VẬT

Được nuôi cấy và xử lí để biệt hoá
thành các loại tế bào khác nhau
dùng cho mục đích chữa bệnh
hoặc để thử thuốc tác động đến các
loại tế bào khác nhau.

NGƯỜI LÙN BẨM SINH

Do gene không tạo đủ hormone sinh trưởng, có thể
được chữa trị để có chiều cao gần như người bình
thường.

TRONG TRỒNG TRỌT
Nuôi cấy tế bào thực vật
trong môi trường có chứa các
chất hoạt hoá gene để tế bào
phân chia và tái sinh thành
cây con hoàn chỉnh.
Sử dụng các chế độ chiếu
sáng khác nhau điều khiển các
gene để cây ra hoa vào mùa
thích hợp.

TRONG TRỒNG TRỌT
Sử dụng hormone sinh dục
đực testosterone xử lí
trứng cá rô phi đã thụ tinh
để có thể tạo ra 100% cá
được đem lại hiệu quả kinh
tế cao hơn so với nuôi cá
cái.

Thức ăn của mẹ có thể làm thay
đổi sự biểu hiện của con?
- Các nghiên cứu khoa học cho thấy, thức ăn chứa hợp chất giàu
nhóm methyl (CH3) có thể làm cho một số vị trí cytosine của gene
được gắn thêm nhóm CH3 dẫn đến thay đổi sự biểu hiện của gene,
làm xuất hiện kiểu hình mới. Kiểu hình mới này có thể di truyền
được cho thế hệ sau và người ta gọi hiện tượng này là di truyền
biểu sinh vì trình tự necleotide trong gene không bị thay đổi.
- Nhiều phụ nữ mang thai bị đói ăn trong Chiến tranh Thế giới II sinh
ra con bị béo phì, tiểu đường type 2 và mỡ máu cao.
- Chế độ ăn uống lành mạnh và luyện tập hợp lí có thể hoạt hoá các
gene chống lão hoá tế bào, ức chế các gene lão hoá dẫn đến kéo
dài tuổi thọ.

ỨNG DỤNG THỰC TIỄN
Ứng dụng để sản xuất một số loại thuốc
chữa bệnh hoặc điều khiển sự sinh
trưởng, phát triển của vật nuôi, cây
trồng, đem lại kiệu quả kinh tế cao.

Đâu không phải là ý nghĩa của điều hòa hoạt động của
gene?
A. Đảm bảo cho tế bào không bị lãng phí năng lượng.
B. Giúp tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần thiết,
phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng.
C. Ở sinh vật đa bào, giúp các tế bào trong cùng cơ thể được
biệt hoá thực hiện các chức năng khác nhau trong quá trình
phát triển cá thể.
D. sản xuất một số loại thuốc chữa bệnh cho con người.

Đâu không phải là ứng dụng ứng dụng thực tiễn từ
điều hòa hoạt động của gene:
A. giúp nuôi cấy tế bào thực vật trong môi trường có chứa
các chất hoạt hoá gene để tế bào phân chia và tái sinh
thành cây con hoàn chỉnh.
B. giúp tế bào chỉ tổng hợp sản phẩm của gene khi cần
thiết, phù hợp với nhu cầu nên tiết kiệm được năng lượng.
C. điều khiển sự sinh trưởng, phát triển của vật nuôi, đem
lại kiệu quả kinh tế cao.
D. sản xuất một số loại thuốc chữa bệnh cho con người.

ĐIỀU HOÀ BIỂU HIỆN GENE
01
03

THÍ NGHIỆM

phát hiện ra operon
Lac ở vi khuẩn E.coli

Ý NGHĨA

của điều hoà biểu
hiện gen

02
04

CẤU TRÚC VÀ CƠ
CHẾ
điều hoà biểu hiện
gene của operon lac

ỨNG DỤNG

thực tiễn của điều
hoà biểu hiện gene

Fonts & colors used
This presentation has been made using the following fonts:
Josefin Sans
(https://fonts.google.com/specimen/Josefin+Sans)
Inter
(https://fonts.google.com/specimen/Inter)

#30315c

#ffffff

#c0cae6

#424b80

#a8e3fb

#6ac5ee

#f3e8e9

#f0d6d1

#f15b41

#cf4a34