Di truyền học, quá trình lắp ráp và sự điều chỉnh của hệ thống quang hợp

CHƯƠNG 10: DI TRUYỀN HỌC, QUÁ

TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH

CỦA HỆ THỐNG QUANG HỢP

I. TỔ CHỨC GENE CỦA VI KHUẨN QUANG HỢP KỊ

KHÍ.

- Sự quang hợp của những sinh vật quang dưỡng kỵ khí được nghiên

cứu kỹ ở nhóm vi khuẩn tía.

- Tổ chức gen và sự điều chỉnh của chúng tương đối ổn định.Đây là

nhóm sinh vật quang hợp kỵ khí duy nhất được nghiên cứu rộng rãi.

- Trình tự bộ gen của những vi khuẩn tía sau đây đã được xác định rõ :

rhodobacter capsulatus, rhodobacter sphaeroides và

rhodopseudomonas palustris, vi khuẩn xanh chlorobium tepidum và

aurantiacus choloroflexus.

- Bộ máy quang hợp ở vi khuẩn tía được xác định bởi các thông tin di

truyền cần thiết, các thông tin di truyền này được nằm trong một cụm

gen quang hợp ( PGC), cụm gen này có chiều dài ~ 41-46Kb và bao

gồm các DNA nằm ở trong NST vòng của tế bào.

- Cụm gen nay mã hóa cho 38 khung đọc mở và bổ sung các thông tin

cần thiết.

- Sự sắp xếp DNA trong PGC thì :

+ 50% dùng để mã hóa cho các enzyme tham gia vào các giai

đoạn tổng hợp diệp lục

+ 18% tổng hợp carotene

+ 8% giúp cho gen cấu trúc hấp thụ ánh sáng và giúp cho trung

tâm phản ứng protein xảy ra.

+10% là dành cho các gen khác cần thiết cho sự tăng trưởng quang

hợp cộng với một vài khung đọc mở không rõ và khu vực không

mã hóa.

- Giai đoạn đầu để tổng hợp diệp lục thì phải theo thứ tự từ

protoporphyrin IX và được dùng chung cho sự tổng hợp hem.

- Các gen hem này nó mã hóa các enzyme nằm ở vị trí khác trên NST,

như là pet gen mã hóa cho các cytochrome bc1 phức tạp, đồng thời nó

cũng dùng cho các con đường hô hấp.

- Các gen quang hợp khác (không phải là một phần của PGC) bao gồm

các gen mã hóa cho các enzyme trong chu trình calvin và các gen puc

mã hóa cho phức hệ LH2 của anten.

- Rhodobacter capsulatus và Rhodobacter sphaeriodes là hai loài vi

khuẩn được tìm hiểu rộng rãi nhất và có cụm gen quang hợp (PGC) cơ

bản giống hệt nhau .Ở các loại vi khuẩn tía khác cũng có những biểu

hiện sắp xếp tương tự. Ở vi khuẩn G+ Heliobacillus mobilis cũng có