2.2.Ở vi khuẩn E.Coli kiểu dại, sự biểu hiện của gene LacZ thuộc operon Lac mã hóa β-galactosidase phụ thuộc vào 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, enzim 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 của E.Coli này vào các tế bào E.Coli khác, người ta đã tạo được 4 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 đến chủng 4) như bảng dưới đây:
Chủng đột biến | 1 | 2 | 3 | 4 |
Kiểu gen | IsP+O-Z+ I-P+O+Z- | I-P-O+Z+ I+P+O-Z- | I+P+O-Z- I-P+O+Z+ | I+P+O+Z+ I-P+O-Z+ |
trong đó:
I+,P+,O+,Z+ tương ứng là các trình tự kiểu dại của gene mã hóa protein ức chế (I), vùng khởi động P, vùng vận hành (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 với vùng vận hành.
Is là đột biến làm protein ức chế mất khả năng gắn vào đồng phân của lactose.
Hãy xác định mức biểu hiện enzyme β- galactozidase của 4 chủng đột biến này trong các điều kiện:
a) Môi trường không có cả glucose và lactose.
b) Môi trường chỉ có lactose.