Vai trò của operon trong điều hòa biểu hiện gene ở sinh vật nhân sơ là gì? 

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 nhà khoa học tiến hành nuôi cấy một chủng vi khuẩn E. coli bình thường trong môi trường có cả glucose và lactose. Người ta còn thêm vào môi trường một chất chỉ thị màu, chất này sẽ biến từ trắng sang xanh nếu có xuất hiện protein enzyme của gene lacZ. Kết quả thí nghiệm cho thấy ban đầu mỗi ống nuôi cấy có màu trắng, sau đó 6 giờ mới bắt đầu chuyển sang màu xanh. Sơ đồ nào trong Hình 11 thể hiện đúng nhất xu hướng biến đổi nồng độ protein của gene lacZ trong ống nuôi cấy?

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.

Mã di truyền mang tính thoái hoá nghĩa là:

Một nhà khoa học đang nghiên cứu về trình tự của một đoạn DNA. Ông tách đoạn DNA kép này thành 2 mạch đơn rồi phân tích thành phần base nitrogenous của từng mạch Sau khi xác định được mạch làm khuôn cho phiên mã, ông phân lập mạch này protein cần thiết cho quá trình phiên mã xảy ra, riêng hỗn hợp B và hỗn hợp C ông còn bổ sung 1 số thành phần khác có liên quan đến xử lý mRNA. Tỉ lệ phần trăm các loại base nitrogeno của từng mạch đơn DNA và mRNA từ 3 hỗn hợp trên được thể hiện ở bảng dưới đây:

Ở sinh vật nhân thực, quá trình nào sau đây chỉ diễn ra ở tế bào chất.

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?

Bạn muốn nghiên cứu tương tác giữa DNA gắn kết nucleosome và một histone deacetylasee cụ thể. Bạn thực hiện một thí nghiệm để xác định sự tương tác giữa DNA và protein dựa trên sự di chuyển (phương pháp điện di EMSA). Bạn sử dụng một 32P đánh dấu kết thúc, mẫu DNA tuyến tính chứa hai vị trí định vị nucleosome. Bạn tập hợp hai nucleosome trên. Mẫu DNA trước khi ủ không có histone deacetylase và có histone deacetylase. Đối với một số phản ứng, bạn sử dụng các nucleosome không thay đổi. Đối với các phản ứng khác, bạn sử dụng các nucleosome được methyl hoá ở lysine 36 của histone protein H3.

Phiên mã ngược là quá trình 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​

Trong cơ chế điều hòa hoạt động gene của operon lac có hiện tượng protein ức chế kết hợp với allolactose sẽ tạo ra sản phẩm A như trong hình 5. Sự có mặt của sản phẩm A có vai trò

Mã di truyền nào sau đây của gene trong ty thể mã hóa cho tryptophan?

Ở tế bào nhân thực, quá trình nào sau đây không diễn ra trong nhân tế bào?

MYC là một loại protein gây ung thư được tìm thấy biểu hiện quá mức ở trong các tế bào ung thư vú. Để tìm hiểu con đường truyền tín hiệu bắt đầu từ EGFR có điều khiển sự biểu hiện của gene MYC (mã hoá protein MYC) hay không người ta tiến hành thí nghiệm, gồm các bước:

       1. Tiếp đến, ly giải tế bào và sử dụng kỹ thuật phù hợp (như Western Blot) để so sánh nồng độ protein MYC trong hai nhóm tế bào này.

       2. Nuôi cấy hai nhóm tế bào ung thư vú trong hai ống nghiệm khác nhau, một nhóm có một hoặc một số protein nằm xuôi dòng EGFR bị ức chế bởi các thuốc đặc hiệu, nhóm còn lại thì không (nhóm kiểm soát).

       3. Đánh giá nồng độ MYC giữa hai nhóm tế bào, ta rút ra kết luận EGFR có điều khiển sự biểu hiện của gene MYC (mã hoá protein MYC) hay không.

       4. Sau đó kích thích hoạt động của EGFR trong một khoảng thời gian nhất định bởi phối tử của nó.

       Hãy viết liền các số tương ứng với bốn bước theo trình tự thí nghiệm nghiên cứu EGFR có điều khiển sự biểu hiện của gene MYC (mã hoá protein MYC) hay không.

Khi nói về số lần nhân đôi và số lần phiên mã của các gene ở một tế bào nhân thực, trong trường hợp không có đột biến, phát biểu nào sau đây là đúng?

Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lac Z thuộc nhóm operon lac mã hóa Beta-galactoxidase phụ thuộc sự có mặt của glucose và lactose trong môi trường. Khi môi trường có cả glucose và lactose, enzyme này biểu hiện ở mức thấp, khi môi trường chỉ có lactose, enzyme được biểu hiện ở mức tăng cường trong các tế bào vi khuẩn kiểu dại. Bằng kĩ thuật gây đột biến và chuyển DNA plasmid mang các trình tự gene có nguồn gốc từ nhiễm sắc thể E. coli này vào các tế bào E. coli khác, người ta đã tạo được 3 chủng vi khuẩn đột biến có kiểu gene lưỡng bội về các gene và trình tự điều hòa tham gia phân giải lactose (chủng 1 tới 5) như Hình 7.

Trong đó:

I⁺, P⁺, O⁺, Z⁺ tương ứng là các trình tự kiểu dại của gene mã hóa protein ức chế (I) , vùng P , vùng O và gene lacZ.

P^-, O^-, Z^- là các trình tự đột biến mất chức năng so với trình tự kiểu dại tương ứng.

I- là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vùng O.

I^S là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vào đồng phân của lactose.

Xét các phát biểu dưới đây khi đưa các chủng trên vào các môi trường không có glucose và lactose, chỉ có lactose, có cả glucose và lactose.

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?

Khi không có glucose, vi khuẩn E. coli có thể sử dụng arabinose (một loại đường pentose) để làm nguồn năng lượng thay thế. Operon arabinose (hình bên) bao gồm bốn gene aramino acid, araB, araC và araD, trong đó ba gene aramino acid, araB, araD có vai trò mã hoá cho các enzyme trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hoá đường arabinose. Gene araC mã hoá cho một loại protein điều hoà phiên mã có khả năng liên kết với trình tự promoter của operon arabinose.

Để tìm hiểu về những đặc tính của protein AraC, các nhà khoa học đã tạo ra một chủng vi khuẩn đột biến mất chức năng gene araC và xem xét những ảnh hưởng của đột biến đó lên cường độ phiên mã của gene ara trong hai điều kiện môi trường có bổ sung hoặc không bổ sung arabinose. Những bước thí nghiệm tương tự cũng được thực hiện đối với tế bào kiểu dại để làm đối chứng. Kết quả so sánh được tóm tắt trong bảng dưới đây.

Hầu hết gen ở sinh vật nhân thực có cấu trúc phân mảnh: xen giữa các trình tự mã hóa (exon) là các trình tự không mã hóa (intron). Hình bên biểu thị quá trình biểu hiện của một gen mã hóa protein điển hình.

Phát biểu nào sau đây là đúng về quá trình trên?

Hình 7 cho thấy kết quả xác định mức biểu hiện (qua phiên mã và dịch mã) của gene Z mã hóa enzyme \(\beta \)-galactosidase ở chủng E. coli kiểu dại, sinh trưởng trong môi trường tối thiểu ban đầu không có lactose và được bổ sung một lượng nhất định lactose vào phút thứ 3. Các đường đồ thị (1), (2) biểu thị sản phẩm của gene Z (lượng enzyme \(\beta \)-galactosidase hoặc lượng mRNA).