Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Regulation - Coggle Diagram

- - - - Requlatory gene สร้าง repressor protein
      - Promoter gene จุดเริ่มต้นการถอดรหัส
      - Operator gene
        จุดที่ Repressor (โปรตีนยับยั้ง) สามารถจับและปิดการทำงานของยีน
      - Structural gene
        ยีนที่ถอดรหัสโปรตีนที่ทำงานในกระบวนการเมตาบอริซึม
  - - - มันจะขัดขวางไม่ให้ RNA polymerase เข้าถึง Promoter และเริ่มกระบวนการถอดรหัส ส่งผลให้ไม่เกิดการสร้าง mRNA ซึ่งจะทำให้ไม่เกิดการแสดงออกของยีน
        
        กรณีจับ Operator: RNA polymerase ไม่สามารถทำงานได้ → ไม่มีการถอดรหัส → Operon ปิด
    - - RNA polymerase สามารถเข้าถึง Promoter และเริ่มถอดรหัสยีนได้ ทำให้มีการสร้าง mRNA ซึ่งจะถูกแปลเป็นโปรตีน
        
        กรณีไม่จับ Operator: RNA polymerase ทำงานได้ → มีการถอดรหัส → Operon เปิด
  - - - Promoter (P): จุดเริ่มต้นการถอดรหัสของ RNA Polymerase
      - Operator (O): จุดที่ Repressor จับเพื่อปิดการทำงาน
      - Structural Genes
        
        lacZ: ผลิต β-galactosidase → ย่อย Lactose
        
        lacY: ผลิต Permease → ลำเลียง Lactose เข้าสู่เซลล์
        
        lacA: ผลิต Transacetylase → กำจัดสารพิษจาก Lactose
      - Regulator Gene (lacI): สร้าง Repressor Protein
  - - - Regulator gene (lacI): สร้าง Active Repressor
      - Repressor จับกับ Operator → ขวาง RNA Polymerase → Operon ปิด
      - ผลลัพธ์: ไม่สร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
    - - Lactose เปลี่ยนเป็น Allolactose (Inducer)
      - Inducer จับกับ Repressor → ทำให้ Inactive → หลุดจาก Operator
      - RNA Polymerase จับกับ Promoter → เริ่มถอดรหัส → Operon เปิด
      - ผลลัพธ์: สร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
  - - - Glucose: แหล่งพลังงานหลักที่เซลล์เลือกใช้ก่อน
      - Glucose สูง → cAMP ต่ำ
      - cAMP ต่ำ → CAP (CRP) ไม่สามารถจับกับ Promoter ได้
      - RNA Polymerase ไม่สามารถจับกับ Promoter → Lac Operon ไม่ทำงาน
      - ผลลัพธ์: ไม่สร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
    - - กรณีปกติ (Glucose ต่ำ)
        
        cAMP สูง → จับกับ CAP (CRP)
        
        CAP-cAMP Complex จับกับ Promoter → RNA Polymerase ทำงาน
        
        Lac Operon เปิด → สร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
      - กรณี Glucose สูง
        
        cAMP ต่ำ → CAP ไม่จับกับ Promoter
        
        ถึงRepressor หลุดเพราะมี Lactose → Operon เปิด แต่ RNA Polymerase ไม่เริ่มถอดรหัส
        
        ผลลัพธ์: ไม่สร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
    - - กลไกที่ เซลล์ยับยั้งการทำงานของ Lac Operon เมื่อมี Glucose
        
        เซลล์เลือกใช้ Glucose ก่อน เพื่อไม่เปลืองพลังงานในการสร้างเอนไซม์ย่อย Lactose
        
        Glucose สูง → ยับยั้ง Lac Operon
        
        Glucose ต่ำ → กระตุ้น Lac Operon
  - - - Substrate (สารตั้งต้น) จะ ไม่กระตุ้น การสร้างเอนไซม์ แต่จะหยุดกระบวนการสร้างเอนไซม์เมื่อมีมากเกินไป
      - Regulator gene สร้าง Inactive Repressor Protein ซึ่งจะไม่สามารถจับกับ Operator site ได้ ทำให้ Operon เปิด และมีการถอดรหัสสร้างเอนไซม์ตามปกติ
      - เมื่อมี Co-repressor มารวมกับ Inactive Repressor Protein จะทำให้ Repressor กลายเป็น Active
      - Active Repressor จะไปจับที่ Operator site ทำให้ Operon ปิด → หยุดการถอดรหัสและการสร้างเอนไซม์
    - - ไม่มี Tryptophan
        
        Inactive Repressor ไม่สามารถจับกับ Operator
        
        Operon เปิด → RNA polymerase สามารถจับที่ Promoter และเริ่มการถอดรหัสเพื่อสร้างเอนไซม์ที่ช่วยในการผลิต Tryptophan
      - มี Tryptophan
        
        Tryptophan ทำหน้าที่เป็น Co-repressor
        
        Tryptophan จะจับกับ Inactive Repressor ทำให้ Repressor กลายเป็น Active
        
        Active Repressor จะจับกับ Operator และปิดการทำงานของ Operon
        
        Operon ปิด → การถอดรหัสและการผลิตเอนไซม์หยุดลง เพราะมี Tryptophan เพียงพอแล้ว
  - - - Repressor Protein
        
        Repressor จับที่ Operator ทำให้ RNA polymerase ไม่สามารถจับที่ Promoter และไม่สามารถเริ่มการถอดรหัสได้
    - - Activator Protein (เช่น CAP)
        
        การจับของ Activator ช่วยให้ RNA polymerase จับที่ Promoter และเริ่มการถอดรหัส
    - - การควบคุมที่ระดับการถอดรหัส (Transcriptional Regulation)
        
        การควบคุมการเริ่มต้นการถอดรหัสยีนเป็น mRNA ซึ่งเป็นขั้นตอนแรกของการแสดงออกของยีน
        
        ความเร็วในการตอบสนอง ช้าที่สุด เพราะต้องเริ่มตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการสร้าง mRNA
        
        ประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร ไม่คุ้มค่าที่สุด เนื่องจากต้องใช้พลังงานในการสังเคราะห์ mRNA ที่อาจไม่จำเป็น
      - การควบคุมหลังการถอดรหัส (Post-Transcriptional Regulation)
        
        การควบคุมความเสถียรของ mRNA หรือกระบวนการแปล mRNA เป็นโปรตีน
        
        ความเร็วในการตอบสนอง เร็วกว่า การควบคุมการถอดรหัส เพราะสามารถควบคุมหลังการสร้าง mRNA
        
        ประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร คุ้มค่ามากกว่า เนื่องจากไม่ต้องสร้าง mRNA ใหม่หากไม่จำเป็น
      - การควบคุมหลังการแปล (Post-Translational Regulation)
        
        การควบคุมกิจกรรมหรือการเสถียรภาพของโปรตีนหลังจากที่ถูกสร้าง
        
        ความเร็วในการตอบสนอง เร็วที่สุด เพราะสามารถควบคุมการทำงานของโปรตีนที่มีอยู่แล้ว
        
        ประสิทธิภาพในการใช้ทรัพยากร คุ้มค่าที่สุด เพราะไม่จำเป็นต้องสร้างใหม่ทั้งหมด แค่ควบคุมโปรตีนที่มีอยู่แล้ว
- - - - เอนไซม์ที่มี 2 ส่วน Active site (ที่จับ Substrate) และ Allosteric site (ที่จับตัวควบคุม)
    - - ตัวกระตุ้นที่จับที่ Allosteric site ทำให้เอนไซม์ทำงานได้ดีขึ้น
    - - ตัวยับยั้งที่จับที่ Allosteric site ทำให้เอนไซม์ทำงานน้อยลง
  - - - ผลิตภัณฑ์สุดท้าย (P) ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ตัวแรกใน Pathway
    - - ผลิตภัณฑ์ (P1, P2) ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ตัวแรกใน branch pathway ซึ่งทำให้สาร C ถูกสะสมในปริมาณมากและไปยับยั้ง Enzymeตัวแรกของ pathway
    - - มี Isoenzymes ที่สามารถเปลี่ยนสาร A เป็น B แต่ยับยั้งต่างกันที่เฉพาะเจาะจงโดย P1 และ P2 ตามลำดับ
    - - P1 และ P2 ร่วมกันยับยั้งเอนไซม์ตัวแรกใน Pathway
        
        P1 จะไปยับยั้งEnzymeที่จะเปลี่ยนสาร C ไปเป็นสาร D
        
        P2 จะไปยับยั้งEnzymeท่ีจะเปลื่อนสาร C ไปเป็นสาร F
    - - P1 และ P2 ยับยั้งเอนไซม์ใน Pathway ได้อย่างอิสระ
  - - - เอนไซม์ประเภทนี้ประกอบด้วยโปรตีนเพียงอย่างเดียว และสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องการส่วนที่ไม่ใช่โปรตีน เช่น ไอออนหรือสารประกอบอื่น
    - - เอนไซม์ประเภทนี้ต้องการส่วนที่ไม่ใช่โปรตีนเพื่อช่วยในการทำงาน โดยประกอบไปด้วย 2 ส่วนหลัก
        
        Apoenzyme ส่วนที่เป็นโปรตีน ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่ไม่สามารถทำงานได้หากไม่มี cofactor
        
        Cofactor ส่วนที่ไม่ใช่โปรตีน ซึ่งอาจเป็นไอออนโลหะหรือสารเคมีที่ช่วยเสริมการทำงานของโปรตีน
  - - - ด้านนอกเป็นกรดอะมิโนที่มีสมบัติ Hydrophilic (ชอบน้ำ)
      - ด้านในเป็นกรดอะมิโนที่มีสมบัติ Hydrophobic (ไม่ชอบน้ำ)
    - - Binding Site จับกับ Substrate
      - Catalytic Site จุดเกิดปฏิกิริยาเคมี