Protein ức chế khác với protein hoạt hóa ở chỗ

Protein enzyme xúc tác các phản ứng chuyển hóa được mã hóa bởi gen cấu trúc. Gen cấu trúc mang thông tin quy định cấu trúc của protein. Exon và intron là các đoạn của gen nhưng không trực tiếp mã hóa protein (intron bị loại bỏ trong quá trình splicing). RNA tham gia vào quá trình tổng hợp protein nhưng không mã hóa trực tiếp cấu trúc của enzyme. Gen điều hòa kiểm soát hoạt động của gen cấu trúc chứ không mã hóa protein.

Lac operon là một hệ thống điều hòa biểu hiện gen ở vi khuẩn, đặc biệt là *E. coli*, liên quan đến việc chuyển hóa lactose. Operon này chỉ được phiên mã (hoạt động) khi có lactose và không có glucose.

* Khi có lactose: Lactose sẽ chuyển thành allolactose, chất này liên kết với protein ức chế, làm protein này mất khả năng gắn vào vùng vận hành (operator). Điều này cho phép RNA polymerase gắn vào promoter và phiên mã các gen cấu trúc của operon.
* Khi không có glucose: Nếu không có glucose, mức độ cAMP trong tế bào tăng lên. cAMP liên kết với protein hoạt hóa catabolite (CAP), tạo thành phức hợp cAMP-CAP. Phức hợp này gắn vào vùng promoter, làm tăng khả năng gắn của RNA polymerase vào promoter, do đó làm tăng cường phiên mã operon.

Vì vậy, Lac operon phiên mã mạnh nhất khi có lactose để loại bỏ sự ức chế và không có glucose để kích hoạt hoạt hóa bởi cAMP-CAP.

Phương án C đúng vì chỉ khi có lactose thì operon mới phiên mã (mặc dù với mức độ thấp nếu có glucose).
Các phương án khác đều sai vì:
* A. Khi có glucose, phiên mã bị ức chế ngay cả khi có lactose (mức độ thấp).
* B. Khi không có glucose và không có lactose thì operon không phiên mã vì protein ức chế vẫn gắn vào vùng vận hành.
* D. Khi có glucose và không có lactose thì operon không phiên mã vì vừa bị ức chế bởi glucose, vừa bị ức chế bởi protein ức chế.

Enzyme β-galactosidase có chức năng chính là phân giải đường lactose thành hai loại đường đơn là glucose và galactose. Đây là một phản ứng thủy phân, trong đó β-galactosidase xúc tác sự cắt đứt liên kết β-glycosidic giữa glucose và galactose trong phân tử lactose.

Đột biến gen có thể có hại, có lợi hoặc trung tính đối với cơ thể sinh vật. Mức độ biểu hiện của đột biến phụ thuộc vào môi trường và tổ hợp gen. Do đó, đột biến gen có thể biểu hiện theo cả ba hướng: có lợi, có hại và trung tính.

Đột biến thay thế một cặp nucleotide chỉ ảnh hưởng đến một bộ ba duy nhất tại vị trí thay thế. Nó không làm thay đổi trình tự nucleotide của nhiều bộ ba khác. Vì vậy, đáp án C là đặc điểm không có ở đột biến thay thế 1 cặp nucleotide.