Hình 4 minh họa vai trò của protein TET trong quá trình oxygen hóa 5mC thành 5hmC và sự tương tác của yếu tố phiên mã với nucleosome để điều chỉnh biểu hiện gene. Hình 4A mô tả hoạt động của protein TET, khi TET xúc tác quá trình chuyển đổi 5-methylcytosine (5mC) thành 5-hydroxymethylcytosine (5hmC). Hình 4B minh họa vai trò của yếu tố phiên mã (TF) trong quá trình điều chỉnh hoạt động của TET. Khi TF₁ liên kết với nucleosome thì TET được gắn với vị trí tại đó, oxygen hóa 5mC thành 5hmC. TF₂ được gắn tiếp theo , với TF₁ làm thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể, có thể liên quan đến quá trình kích hoạt enhancer (một yếu tố tăng cường phiên mã).

 

Yếu tố nào có thể làm tăng hoạt động của TET?

Nghiên cứu gene cấu trúc tham gia vào sự chuyển hoá một chất X gồm A, B, D và E. Một trình tự C liên kết với các trình tự A, B và D, còn E nằm cách xa. Người ta phân lập được các đột biến khác nhau ở trình tự C có ảnh hưởng đến sự biểu hiện của các gene cấu trúc. Họ tạo ra các kiểu gene ở các locut của gene A và trình tự C rồi xác định enzyme do gene A mã hoá có được tạo thành khi có mặt hoặc không có mặt chất X như sau:

C^C, C⁻: Đột biến; C⁺: bình thường.

Dấu (+): enzyme A được tổng hợp; dấu (−): enzyme A không được tổng hợp.

Bảng 4 mô tả hàm lượng mRNA và protein tương đối của gene lacZ thuộc operon lac ở các chủng vi khuẩn E. coli trong môi trường có hoặc không có lactose. Biết rằng chủng 1 là chủng bình thường, các chủng 2, 3, 4 là các chủng đột biến phát sinh từ chủng 1, mỗi chủng bị đột biến ở một vị trí duy nhất trong operon lac.

Bảng 4​

Các nhà khoa học nghiên cứu tốc độ phiên mã của một loại RNA polymerase chứa đột biến thay thế một amino acid so với chủng nấm men thông thường. Ở thí nghiệm thứ nhất, họ đã xác định được tốc độ phiên mã tối đa trong điều kiện bình thường của loại RNA polymerase trên và so sánh với RNA polymerase kiểu dại (Hình 8a).

Trong thí nghiệm thứ hai, các nhà khoa học lần lượt xử lý chủng nấm men kiểu dại và chủng nấm men đột biến với dung dịch amanitin có nồng độ 40 ng/mL và đo tốc độ phiên mã tối đa ở cả hai chủng (Hình 8b). Biết rằng hợp chất amanitin (được tìm thấy ở nhiều loài nấm độc) là một hợp chất có khả năng bám vào trung tâm hoạt động và ức chế hoạt tính của RNA polymerase.

Ở vi khuẩn E. coli , biểu hiện của các gene cấu trúc trong operon lac là các gene này có số lần nhân đôi …(1)… và số lần phiên mã …(2)…

Các từ/cụm từ cần điền vào vị trí (1), (2) lần lượt là:

Hình 2 mô tả các thành phần tham gia vào quá trình điều hòa hoạt động của gene trong một operon cảm ứng (operon Lac) của vi khuẩn E. coli. Sự phiên mã của các gene cấu trúc thường bị ức chế bởi một protein bám vào vùng operator (protein ức chế) ngăn cản RNA polymerase hoạt động. Khi có chất cảm ứng allolactose lactose, chất này sẽ gắn vào protein ức chế, làm thay đổi cấu trúc không gian của protein ức chế, nên protein này mất khả năng bám vào operator, cho phép RNA polymerase liên kết với promoter và bắt đầu phiên mã các gene cấu trúc.

Hình nào sau đây mô tả chính xác hoạt động của operon Lac khi môi trường có lactose nhưng các gene cấu trúc không hoạt động?

Hình 4 mô tả quá trình dịch mã của mRNA tại hai ribosome R1 và R2   Mỗi ribosome sẽ di chuyển về phía nào trên mRNA?

Một operon X có các vùng trình tự quy định chức năng được ký hiệu M, N, P, Q, tổng hợp các enzyme 1 và enzyme 2 phân giải chất X. Trong đó, mỗi vùng trình tự đã ký hiệu từ M đến Q sẽ là một trong các vị trí sau:

(1) Gene tổng hợp enzyme 1.

(2) Gene tổng hợp enzyme 2.

(3) Vùng khởi động (promoter).    

(4) Vùng vận hành (operator).

Biết rằng, gene điều hòa điều khiển hoạt động operon X tổng hợp protein điều hòa có chức năng bình thường. Kết quả chọn lọc các chủng vi khuẩn thu được ở bảng dưới đây khi nuôi cấy trong điều kiện môi trường có chất X và không có chất X, biết (+) enzyme được tổng hợp; (-) enzyme không được tổng hợp.

Phân tử nucleic acid nào sau đây không có liên kết hydrogen?

Thành phần nào sau đây không thuộc operon Lac?

Khi nói về đặc điểm cấu trúc và chức năng của các loại RNA, phát biểu nào sau đây đúng?

Loại nucleic acid nào sau đây là thành phần cấu tạo của ribosome?

Hình 1 mô tả khái quát các thành phần cấu trúc của một gene ở sinh vật nhân thực. Thành phần cấu trúc nào mang triplet sau phiên mã sẽ quy định tín hiệu mở đầu quá trình dịch mã?

Người ta nuôi cấy chủng vi khuẩn E. coli trong môi trường không chứa lactose. Sau đó, ở phút thứ 2, một lượng lactose được thêm vào môi trường. Mức biểu hiện của gene Lac Z (mã hóa enzyme β-galactosidase) được theo dõi bằng cách đo lượng mRNA (đơn vị tính: ng/mL) tại các thời điểm khác nhau. Kết quả được ghi lại như sau:

Hình 8 mô tả mối quan hệ giữa Gene – RNA - Protein ở sinh vật nhân sơ. X và Y là các quá trình của cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử.

Vùng điều hoà của gene cấu trúc nằm ở vị trí nào của gene?

Chủng vi khuẩn E. coli bị đột biến mất chức năng ở vùng nào sau đây ở operon Lac sẽ không sản xuất enzyme dù môi trường có hay không có lactose?

Hình 5 mô tả mối quan hệ giữa DNA, RNA (mRNA, tRNA, rRNA), protein. Kí hiệu --- mô tả một trong những loại liên kết có trong từng loại phân tử DNA, RNA, protein (dạng xoắn α và gấp β). Mỗi nhận định sau đây là Đúng hay Sai về Hình 5 trên?

Trong điều hòa hoạt động gene trong operon Lac ở sinh vật nhân sơ, ngoài allolactose, trong thực nghiệm người ta cũng sử dụng một số chất để nghiên cứu về cơ chế điều hòa hoạt động gene được mô tả như Bảng 1.

Họ tiến hành bốn thí nghiệm nhằm quan sát sự tương tác của ba chất trên như sau:

- Thí nghiệm 1: môi trường có allolactose.

- Thí nghiệm 2: môi trường có chất A.

- Thí nghiệm 3: môi trường có chất A và C.

- Thí nghiệm 4: môi trường có chất B và allolactose.

Theo lí thuyết, phát biểu nào sau đây sai khi nói về thí nghiệm này?

Quá trình phiên mã ở vi khuẩn E. coli diễn ra ở

Cho trình tự mRNA: 3' AUC CAC GCA UCC GCA 5'. Trình tự cDNA kép (gồm hai mạch) được phiên mã ngược từ đoạn mRNA này sẽ có dạng như thế nào?