Menđen và di truyền học – Sinh học 9 – Thầy Nguyễn Đức Hải (Có Thể 2024)
Toán tử, hệ thống điều hòa di truyền được tìm thấy ở vi khuẩn và virus của chúng trong đó các gen mã hóa cho các protein liên quan đến chức năng được tập hợp dọc theo DNA. Tính năng này cho phép tổng hợp protein được kiểm soát phối hợp để đáp ứng nhu cầu của tế bào. Bằng cách cung cấp các phương tiện để sản xuất protein chỉ khi và khi chúng được yêu cầu, operon cho phép tế bào bảo tồn năng lượng (là một phần quan trọng trong chiến lược sống của sinh vật).
Một operon điển hình bao gồm một nhóm các gen cấu trúc mã hóa các enzyme tham gia vào quá trình trao đổi chất, chẳng hạn như sinh tổng hợp một axit amin. Những gen này nằm liền kề nhau trên một đoạn DNA và nằm dưới sự kiểm soát của một nhà tổ chức (một đoạn DNA ngắn mà RNA polymerase liên kết để bắt đầu phiên mã). Một đơn vị RNA thông tin (mRNA) được phiên mã từ operon và sau đó được dịch thành các protein riêng biệt.
Quảng cáo được kiểm soát bởi các yếu tố điều tiết khác nhau đáp ứng với tín hiệu môi trường. Một phương pháp điều hòa phổ biến được thực hiện bởi một protein điều hòa liên kết với vùng vận hành, đó là một đoạn DNA ngắn khác được tìm thấy giữa các gen khởi động và các gen cấu trúc. Protein điều hòa có thể chặn phiên mã, trong trường hợp đó, nó được gọi là protein repressor; hoặc như một protein kích hoạt nó có thể kích thích phiên mã. Quy định tiếp theo xảy ra trong một số operon: một phân tử được gọi là chất cảm ứng có thể liên kết với chất ức chế, làm bất hoạt nó; hoặc một bộ đàn áp có thể không thể liên kết với người vận hành trừ khi nó bị ràng buộc với một phân tử khác, chất ức chế. Một số operon nằm dưới sự điều khiển của bộ suy giảm, trong đó phiên mã được bắt đầu nhưng bị dừng lại trước khi mRNA được sao chép. Vùng giới thiệu này của mRNA được gọi là trình tự lãnh đạo; nó bao gồm vùng suy hao, có thể tự gập lại, tạo thành cấu trúc thân và vòng ngăn chặn RNA polymerase tiến lên dọc theo DNA.
Lý thuyết operon lần đầu tiên được đề xuất bởi các nhà vi trùng học người Pháp, François Jacob và Jacques Monod vào đầu những năm 1960. Trong bài báo kinh điển của họ, họ đã mô tả cơ chế điều hòa của operon lac của Escherichia coli, một hệ thống cho phép vi khuẩn ức chế việc sản xuất các enzyme liên quan đến chuyển hóa đường sữa khi không có đường sữa.
