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

Operon M ở một chủng vi khuẩn mã hóa 3 enzyme là E1, E2 và E3; Có 5 trình tự A, B, C, D và G chưa biết rõ chức năng. Operon này được điều hòa bởi chất X. Để làm sáng tỏ chức năng của các trình tự, người ta đã theo dõi sự ảnh hưởng của đột biến ở các trình tự từ A đến G dựa trên sự tổng hợp các enzyme được đánh giá thông qua sự có mặt và sự vắng mặt của chất X (Bảng 1).

Sơ đồ dưới đây thể hiện các cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử:

Hình dưới đây mô tả cơ chế điều hòa biểu hiện gene ở operon lac của vi khuẩn E. coli trong môi trường có lactose.

Khi môi trường có lactose, protein ức chế sẽ không bám vào được vùng O, RNA polymerase liên kết vào P, nhờ đó quá trình phiên mã và dịch mã xảy ra tổng hợp nên các enzyme giúp vi khuẩn chuyển hóa và sử dụng đường lactose. Enzyme này tương ứng với vị trí nào trên hình 8?

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.

Một phòng thí nghiệm có 10 chủng vi khuẩn E. coli mang các đột biến khác nhau nằm trên operon lac của các vi khuẩn này. Mỗi chủng vi khuẩn mang một trong 5 đột biến: LacZ⁻, LacY⁻, LacI⁻, LacI^S (LacI^S mã hoá chất ức chế có thể bám vào operator nhưng không thể bám vào chất cảm ứng), hoặc LacO⁻ (Operator của operon lac đột biến làm chất ức chế không thể bám vào nó). Biết rằng chủng số 6 là một thể đột biến LacZ⁻.

Phân lập đoạn DNA mang operon lac từ mỗi chủng (gọi là chủng cho) và biến nạp đoạn DNA này vào các chủng khác, tạo ra chủng lưỡng bội từng phần (gọi là chủng nhận). Sau đó, các chủng nhận được nuôi trên môi trường tối thiểu chứa lactose là nguồn carbon duy nhất. Sự sinh trưởng của các chủng được ghi lại trong ảnh dưới đây (dấu “+” biểu thị chủng đang sinh trưởng, dấu “−” biểu thị chủng không sinh trưởng được).

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

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

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?

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

Thành phần nào sau đây không thuộc operon Lac?

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?

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?

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?

Mã di truyền mang tính thoái hoá nghĩa là:

Dịch mã là quá trình:

Để nghiên cứu về sự điều hòa theo mô hình operon ở tế bào vi khuẩn E. Coli, các nhà khoa học đã thiết kế một “operon lai”, trong đó chứa trình tự các gene của operon tryptophan (Trp) và operon Lactose (Lac), có trình tự điều hòa của operon Trp (như hình 4).

Giả sử sự sinh trưởng của tế bào vi khuẩn E.coli có liên hệ mật thiết với sự có mặt của amino acid tryptophan và chất cho carbon. Chuyển plasmid tái tổ hợp chứa “operon lai” vào dòng tế  bào vi khuẩn E. coli đột biến mất trình tự operon Trp và operon Lac. Trong các điều kiện môi trường nuôi cấy được đề cập như trong Bảng 1 có bao nhiêu môi trường có thể tạo khuẩn lạc?

Cho biết một bản sao sơ cấp của mARN vừa được phiên mã từ một gen phân đoạn có các exon và các intron với số nucleotide tương ứng như sau:

Sau khi cắt bỏ các intron và nối các exon lại với nhau để tạo thành mRNA có hoạt tính sinh học bình thường trưởng thành chỉ gồm 4 exon. Cho biết tổng số nucleotide tối đa mà mRNA đó có thể có là bao nhiêu?

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.

Ở vi khuẩn E. coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene lacZ (mã hóa β-galactosidase), gene lacY (mã hóa permase) thuộc operon Lac phụ thuộc vào sự có mặt của lactose trong môi trường nuôi cấy. Bằng kĩ thuật gây đột biến nhân tạo, người ta đã tạo ra được các chủng vi khuẩn khác nhau và được nuôi cấy trong hai môi trường: Không có lactose và có lactose. Sự biểu hiện gene của các chủng vi khuẩn được thể hiện ở bảng sau:

(+): có mặt trong môi trường nuôi cấy; (-): không có mặt trong môi trường nuôi cấy

Mỗi phát biểu sau đây về thí nghiệm trên là đúng hay sai?