Cistron

Cistron (phát âm quốc tế: /ˈsisträn/, tiếng Việt: xis-trôn) là thuật ngữ chỉ gen cấu trúc.^[1] Đó là một đoạn xác định của phân tử ADN mã hóa một chuỗi pôlypeptit. Trong thuật ngữ Di truyền học phổ thông, cistron đã được dịch là gen cấu trúc.^[2][3] Đó là một đơn vị di truyền, sử dụng để nhấn mạnh các gen mã hoá prôtêin với biểu hiện đặc trưng trong "test cis-trans".^[4]

Ngoại diện

• Cistron là gen mã hoá prôtêin.
• Mỗi chuỗi pôlypeptit là kết quả dịch mã từ bản phiên của gen là phân tử mARN tương ứng, nên cistron còn có thể gọi là gen mã hoá mARN.^[5][6]

Từ nguyên

Thuật ngữ "cistron" được Seymour Benzer đề xuất trong một bài báo khoa học tựa đề "The elementary units of heredity" (Các đơn vị di truyền cơ bản).^[7]

Trong hệ thống Benzer, một cistron phải được xác định trên cơ sở kiểm tra bổ sung (complementation test), được thực hiện bằng cách đặt hai bản sao của gen trong cùng một tế bào chất của vi khuẩn, từ đó quan sát sự tương tác cũng như biểu hiện của chúng; với thể thực khuẩn như T4, hệ thống Benzer đã sử dụng, sẽ thực hiện bằng cách lây nhiễm đồng thời vi khuẩn với hai đột biến.^[8]

Nội hàm thuật ngữ

• Theo quan niệm hiện đại, một cistron là một gen mã hoá mARN; trong khi gen nói chung có thể mã hoá mARN, tARN hay rARN hoặc có một chức năng di truyền khác.^[5][6][9] Nói cách khác, một cistron là một gen chỉ mã hoá prôtêin. Như vậy, một cistron chỉ có một lô-cut gen trên nhiễm sắc thể, mã hoá một phân tử mARN.
• Tuy nhiên, trong các nghiên cứu về di truyền học vi khuẩn, người ta đã nhận thấy một gen lại có thể mã hoá nhiều loại prôtêin có chức năng tương tự hoặc liên quan đến nhau, như ở ôpêron Lac, khi đó các phân tử mARN là những bản phiên của gen đó lại cùng được phiên mã một lúc, tạo ra ARN đa xis-trôn (RNA polycistronic).^[5][10] Trong trường hợp này và các trường hợp khác tương tư (như ôpêron Tryptophan - trp operon), có thể gặp giả sử như sau.

Có một đột biến điểm tại vị trí x nào đó trên một nhiễm sắc thể gây ra kiểu hình lặn. Lại giả sử một đột biến lặn khác tại vị trí y. Cả hai đột biến này dẫn đến cùng một kiểu hình lặn được biểu hiện, thì x và y được cho là nằm trong cùng một cistron, mặc dù chúng là khác lô-cut. Trường hợp này cụm gen ở ôpêron gọi là gen đa xis-trôn (polycistronic), trong khi đó, các gen thường gặp ở sinh vật nhân thực gọi là gen đơn xis-trôn (monocistronic).^[11]

Tham khảo

1. “Cistron”.
2. Campbell và cộng sự: "Sinh học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2010.
3. "Sinh học 12" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2019.
4. Lewin, Benjamin (2000). Genes VII.
5. ^ Phạm Thành Hổ: "Di truyền học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 1998.
6. ^ Đỗ Lê Thăng: "Di truyền học" - Nhà xuất bản Giáo dục, 2005.
7. Benzer S (1957). “The elementary units of heredity”. Trong McElroy WD, Glass B (biên tập). The Chemical Basis of Heredity. Baltimore, Maryland: Johns Hopkins Press. tr. 70–93. also reprinted in Benzer S (1965). “The elementary units of heredity”. Trong Taylor JH (biên tập). Selected papers on Molecular Genetics. New York: Academic Press. tr. 451–477.
8. B.S. Guttman. “Cistron”.
9. “What is the difference between a cistron and a gene?”.
10. “polycistronic mRNA”.
11. Daniel Hartl, Elizabeth Jones. “Monocistronic”. Bản gốc lưu trữ ngày 10 tháng 10 năm 2019.