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EL OPERON lac
MARITZA PAYAN PARRA
197446
Tema 5.1.2
RESULTADOS DE APRENDIZAJE

Explica la regulación del operon lactosa.

Explica como operan los mecanismos de
regulación positiva y negativa, así como la
represión catabólica y la inducción.
ERRORES FRECUENTES

Creer que no puede haber control positivo y
negativo en el mismo operon.

No comprender el funcionamiento de ambos
controles.

El operon lac en E. coli esta controlado por
controles transcripcionales negativos y
positivos: el represor lac y la proteína CAP
respectivamente.
PAUTAS COMUNES DE REGULACION
DEL INICIO DE LA TRANSCRPCION
El represor (en rosa) se une al
operador en ausencia de la señal
molecular; la señal externa provoca
disociación del represor, lo que
permite la transcripción.
El represor se une en presencia de la
señal; el represor se disocia y la
transcripción tiene lugar cuando se elimina
la señal. La regulación positiva tiene lugar
a través de activadores génicos.
El activador (en verde) se
une en ausencia de la señal
molecular y tiene lugar la
transcripción; cuando se
añade la señal, el activador
se disocia y se inhibe la
transcripción.
El activador se une en presencia de la
señal; solamente se disocia cuando se
elimina la señal. Obsérvese que regulación
positiva y negativa se refiere al tipo de
proteína reguladora implicada: la proteína
unida facilita o inhibe la transcripción. En
cualquiera de los casos, la adición de la
señal molecular puede aumentar o
disminuir la transcripción, dependiendo de
su efecto sobre la proteína reguladora.
Principales elementos del
operon lac:

Sitio de unión del activador

Promotor

Sitio de unión del represor

Genes Z, Y y A
OPERON PROCARIOTICO
REPRESENTATIVO
Los genes A, B y C se transcriben en un mRNA
policistronico. Las secuencias reguladoras típicas incluyen
sitios de unión para proteínas que activan o reprimen la
transcripción a partir del promotor
Los genes Z, Y y A codifican la b- galactosidasa, la
galactosido permeasa y la tiogalactosido transacetilasa
respectivamente.
Elementos del operon lac
METABOLISMO DE LA LACTOSA
EN E. coli
Los genes del operon lac


El gen z+: codifica para la b-galactosidasa que
cataliza la hidrolisis de la lactosa en glucosa más
galactosa.
El gen y+: codifica para la galactósido permeasa que
transporta b-galactósidos al interior de la célula
bacteriana.
El gen a+: codifica para la tiogalactósido
transacetilasa. Este gen no está relacionado con el
metabolismo de la lactosa.

Operon lac sin inductor
La proteína
represora
producto del gen
i se encuentra
unida a la región
operadora e
impide la unión
de la ARNpolimerasa a la
región promotora
Operon lac con inductor
El inductor se une
a la proteína
reguladora que
cambia su
conformación y se
suelta de la región
operadora dejando
acceso libre a la
ARN-polimerasa
para que se una a
la región
promotora
Los tres genes estructurales del operón lactosa se
transcriben juntos en un mismo ARNm, es decir que los
ARN mensajeros de bacterias suelen ser policistrónicos

Control dual del operon lac

CAP capacita a la bacteria para utilizar
fuentes de carbono alternativas a la glucosa,
por ejemplo la lactosa.

Solo se activa en las condiciones adecuadas:
no debe haber glucosa pero si lactosa.
BIBLIOGRAFIA




Alberts y cols. Biología molecular de la
celula. 4ª edicion. (2002). Pags. 397-400
Lodish y cols. Biologia celular y molecular. 5ª
edicion. Edit Medica Panamericana. Págs..
115-116
Nelson, D; Cox, M. Lehninger Principios de
bioquímica. 4ª edicion. Capitulo 28.
http://laguna.fmedic.unam.mx/lenpres/CH28.
ppt#260
RELACION ENTRE LA SECUENCIA o1 DEL OPERADOR lac Y EL
PROMOTOR lac
Las bases sombreadas en beige
muestran una simetria binaria
(palindromo) alrededor del eje indicado
por la linea a trazos vertical