Tổng hợp protein từ gen cấu trúc
tổng hợp gen
Công trình nghiên cứu về vai trò của acid nucleic trong sinh tổng hợp protid của Watson và crick: khái niệm về đơn vị operon của Jacob và monod tr5ong điều hòa tổng hợp protid đã làm sang tỏ 2 đặc trưng cơ bản của mỗi protid
Đặc trưng về cấu trúc:Mỗi phân tử protid của cơ thể có 1 số lượng và trình tự các acid amin nhất định trong phân tử polypeptide do gen cấu trúc đảm nhiệm. Nếu có sai sót ở một điểm( hoặc một đoạn gen nào đó) trong gen cấu trúc thì lập tức thứ tự các acid amin trong phân tử polypeptid sẽ bị sai lạc, thậm chí đảo lộn. Phân tử polypeptide mới này có thể mất chức năng cũ, hoặc có them chức năng mới( hầu hết có hại đôi khi có lợi) cho cơ thể. Đây là cách chọn lọc tiến hóa của sinh giới nhưng cũng gây ra nhiều vấn đề cho y học.
ĐẶc trưng về số lượng: mỗi loại protid của cơ thể đều có một lượng nhất định do gen điều hòa quy định. Nếu chức năng này có sai sót sẽ dẫn đến việc tổng hợp quá dư thừa hoặc thiếu một protid nào đó.
Rối loạn sinh tổng hợp protein do gen cấu trúc và gen điều hòa
Rối loạn gen cấu trúc:
Gen cấu trúc mang thông tin qui định trình tự chặt chẽ các aa trong mạch polypeptide. Mỗi một aa ứng với 1 bộ 3 nucleotid nhất định. VD: GAA -> glutamin. Chỉ cần thay đổi 1 base nào đó của 1 bộ 3 nucleotid trong gen cấu trúc -> sai lạc 1 aa trong phân tử peptid.
VD : GAA -> glutamin. AAA -> lysine.
Những sai sót trong gen cấu trúc làm cho các aa trong phân tử protid bị thay đổi.Những protid mới được tổng hợp do những sai sót của gen cấu trúc -> không đảm nhiệm được những chức năng của protid ban đầu (khi chưa đột biến).
Bệnh lý do gen cấu trúc thường bẩm sinh. Bệnh sai sót cấu trúc protein được phát hiện đầu tiên là những bệnh của Hb:
Các bệnh rối loạn cấu trúc Hb:
+ bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm:
Aa thứ 6 trong chuỗi β của Hb người bình thường (HbA) là glutamin bị thay bằng Valin -> HST là HbS. HbS dễ bị kết tinh khi thiếu oxy -> HC biến dạng (hình liềm), sức căng bề mặt giảm -> dễ vỡ -> thiếu máu do tan máu.
+ bệnh thiếu máu HC hình bia:
Glutamin ở vị trí thứ 6 trong chuỗi β bị thay bằng Lysin -> HST là HbC -> HC dễ vỡ khi thiếu oxy -> thiếu máu do tan máu.
Bệnh do thiếu enzyme trong chuỗi chuyển hóa:
Thiếu 1 enzym nào đó trong chuỗi chuyển hóa -> ứ đọng sản phẩm phía trước, thiếu sản phẩm phía sau.
+ bệnh bạch tạng:
Thiếu enzyme tyrosinase -> không hình thành được sắc tố melanin
+bệnh ứ đọng glycogen ở gan:
Thiếu enzyme G6P -> glycogen không thoái hóa được.
+bệnh oxalat niệu:
Do thiếu Glycintransaminase
+bệnh alkapton niệu:
Do thiếu homogentisicase
Bệnh bẩm sinh thiếu γ globulin, thiếu các yếu tố đông máu.
Rối loạn gen điều hòa
Gen điều hòa ức chế (hay cho phép) gen cấu trúc tổng hợp 1 lượng protid thích hợp, ở thời điểm thích hợp, phù hợp với nhu cầu cơ thể.
Hoạt động của gen điều hòa bị rối loạn -> các protid được tổng hợp ra mất cân đối về tỷ lệ, hoặc vẫn tổng hợp 1 protid mà cơ thể từ lâu đã không cần.
Bệnh HST F (Thalassemia):
Ở bào thai, có 2 gen cấu trúc tổng hợp 2 chuỗi α và γ -> HST bào thai là HbF: α2γ2: rất nhạy cảm với bắt giữ oxy, có thể lấy oxy của máu mẹ, nhưng HC dễ vỡ.
Khi ra đời, gen điều hòa kìm hãm vĩnh viễn gen cấu trúc của chuỗi γ, giải phóng gen tổng hợp chuỗi β -> HST của người lớn bình thường là α2β2.
Nếu HbF vẫn tồn tại với lượng lớn ở người trưởng thành là bệnh lý (bệnh Cooley): gen điều hòa không kìm hãm nổi gen cấu trúc của chuỗi γ.
Bệnh HST Bart:
4 chuỗi peptid của HST đều là γ (γ4)
Bệnh HST H:
4 chuỗi đều là β (β4)
Bệnh có nhiều porphyrin trong phân và nước tiểu:
Gen điều hòa không kìm hãm được gen cấu trúc tổng hợp aminolevulinic acid synthetase -> porphyrin được tạo ra nhiều và ứ lại.
copy ghi nguồn : daihocduochanoi.com
Link tại : Rối loạn sinh tổng hợp protein do gen cấu trúc và gen điều hòa
