Gen là đơn vị cơ bản của di truyền, đóng vai trò quan trọng trong việc quy định các đặc điểm của sinh vật. Tuy nhiên, không phải tất cả các gen đều có chức năng giống nhau. Người ta thường phân loại gen thành hai loại chính: gen cấu trúc và gen điều hòa. Vậy, Dựa Vào đâu để Phân Loại Gen Cấu Trúc Và Gen điều Hòa?
Sự phân loại này chủ yếu dựa trên chức năng và sản phẩm của gen.
1. Chức năng:
-
Gen cấu trúc: Mang thông tin mã hóa cho các phân tử protein hoặc RNA tham gia trực tiếp vào cấu trúc và chức năng của tế bào. Chúng chịu trách nhiệm tổng hợp các enzyme, protein cấu trúc, protein vận chuyển, và các loại RNA chức năng như tRNA và rRNA.
-
Gen điều hòa: Đóng vai trò kiểm soát hoạt động của các gen khác, bao gồm cả gen cấu trúc. Chúng không trực tiếp mã hóa cho protein hoặc RNA có chức năng cấu trúc hoặc xúc tác. Thay vào đó, chúng điều chỉnh thời điểm, mức độ và vị trí biểu hiện của các gen khác.
2. Sản phẩm:
-
Gen cấu trúc: Sản phẩm của gen cấu trúc thường là các protein hoặc RNA chức năng. Protein có thể là enzyme xúc tác các phản ứng sinh hóa, protein cấu trúc tạo nên các thành phần của tế bào, hoặc protein vận chuyển các chất qua màng tế bào. RNA có thể là tRNA tham gia vào quá trình dịch mã hoặc rRNA cấu tạo nên ribosome.
-
Gen điều hòa: Sản phẩm của gen điều hòa thường là các protein điều hòa (ví dụ: các yếu tố phiên mã) hoặc các phân tử RNA điều hòa (ví dụ: miRNA, siRNA). Các protein điều hòa này có thể gắn vào các vùng DNA đặc hiệu để tăng cường hoặc ức chế quá trình phiên mã của các gen khác. Các RNA điều hòa có thể tương tác với mRNA để điều chỉnh quá trình dịch mã hoặc làm suy giảm mRNA.
Alt text: So sánh chức năng của gen cấu trúc và gen điều hòa trong việc tổng hợp protein và điều khiển biểu hiện gen.
Ví dụ:
- Gen mã hóa enzyme amylase (gen cấu trúc): Enzyme này xúc tác quá trình phân giải tinh bột thành đường.
- Gen mã hóa protein ức chế operon Lac (gen điều hòa): Protein này ngăn chặn quá trình phiên mã của các gen trong operon Lac khi không có lactose.
Tóm lại, sự khác biệt cơ bản giữa gen cấu trúc và gen điều hòa nằm ở vai trò trực tiếp và gián tiếp của chúng trong việc biểu hiện gen. Gen cấu trúc cung cấp thông tin để tổng hợp các sản phẩm chức năng, trong khi gen điều hòa kiểm soát quá trình này, đảm bảo rằng các gen được biểu hiện đúng thời điểm và đúng mức độ.
