Download Diapositiva 1 - Liceo Cervantes

Control de la expresión
génica en procariotas.
 Lo que hoy se sabe al respecto, proviene de
investigaciones, especialmente en la bacteria
Escherichia coli.
 La E. coli, siempre sintetiza las Ez.
Necesarias para metabolizar glucosa.
 Si se cultiva en un medio con lactosa en lugar
de glucosa, su actividad metabólica se
deprime, luego logra producir enzimas para
metabolizar este disacárido y convertirlo en
glucosa y galactosa.
 ¿Cómo
ocurre
esta
transformación
metabólica?
MODELO DEL OPERON.
Este concepto (estructuras
de los genes procariotas),
fue planteado por los
biólogos franceses:
Francois y Jacque Monod,
en 1960.
EL OPERÓN:
• puede ser definido como un conjunto
de
genes
estrechamente
ligados,
compuesto de uno o mas genes
estructurales,
que
determinan
la
estructura de la enzima en particular.
• Un operón comprende:
 al promotor
 los genes estructurales
 el operador.
Gene procariotas:
• En el cromosoma bacteriano, un segmento de DNA
que consiste en un promotor, un operador y un
grupo de genes estructurales adyacentes que
codifican para proteínas involucradas en una vía
metabólica.
• Los genes estructurales se transcriben en una sola
molécula de mRNA y su transcripción es regulada
por una proteína represora.
Sistema operón
• El “operador”: controla
la expresión de los genes
estructurales.
• EL “promotor”:donde se
incerta la Ez ARN
polimerasa que inicia la
síntesis del ARNm.
• Gen regulador: regula la
actividad
total
del
operón al interactuar
con el gen operador.
EXPERIMENTO DE JACOBMONOD
 En 1960 Fracois y Jaques
Monod, observaron que
cuando se cultivaban E.
coli en presencia de
glucosa, disminuían las
enzima que metabolizaba
lactosa y al contrario para
el cultivo en lactosa.
¿Qué concluyeron de éste experimento?
 Cuando la E. coli, se cultiva en lactosa, sintetiza
tres enzimas para transformar este disacárido en
glucosa y galactosa.
 Los genes que codifican estas tres Ez son parte
del genoma de esta bacteria, pero no se
expresan a menos que exista lactosa en el
medio.
 Estas enzimas se denominan inducidas y la
sustancia que causa la inducción es un inductor.
¿Cómo ocurre la inducción de las enzimas
que metabolizan lactosa (lac)?
 Plantearon la teoría o modelo del
operón para explicar la inducción de
enzimas.
 El operón puede ser definido como un
conjunto de genes estrechamente
ligados, compuesto de uno o mas
genes estructurales, que determinan la
estructura de la enzima en particular.
 Un operón comprende al promotor , a
los genes estructurales y al operador.
¿ QUÉ PUEDES DEDUCIR DE ESTAS IMÁGENES?
INHIBICIÓN DE LA TRANCRIPCIÓN DE LOS GENES
ESTRUCTURALES: OPERÓN INDUCIBLE
En ausencia de lactosa: la
E. coli no necesita de Ez.
que
metabolicen
este
disacárido.
El represor se fija al
segmento
del
gene
operador e impide que la
ARN
polimeriza
avance
hacia
los
genes
estructurales.
Se bloquea la expresión
de los genes estructurales
y no habrá trascripción de
estos genes.
¿CÓMO FUNCIONA EL OPERÓN LAC EN PRESENCIA DE
LACTOSA?.
Una pequeña cantidad de este
disacárido penetra a la bacteria
formando un producto intermedio
(alolactosa)
que
se
une
al
represor.
Esto determina que se altere
esta proteína represora lo que le
impide unirse a operador.
La ARN poli es desbloqueada y
queda
en
condiciones
para
transcribir los genes estructurales
para
formar
los
ARNm
correspondiente.
Este
experimento
permitió
conocer la estructura de los genes
procariotas y sus mecanismos
regulatorios.
En Síntesis:
• 1 EN PRESENCIA DE LACTOSA LA E.
COLI, FORMA UN PRODUCTO
INTEMEDIO: ALOLACTOSA (INDUCTOR)
• 2 INDUCTOR, SE UNE AL REPRESOR,
ÉSTE SE SEPARA DEL OPERADOR.
• 3 LA EZ ARN POLI SE FIJA AL
PROMOTOR PARA TRASCRIBIR GENES
ESTRUCTURALES.
• 4 SE SINTETIZAN LAS ENZIMAS PARA
METABOLIZAR LA LACTOSA.
correpresor
se une al represor
¿CÓMO OPERA EL OPERÓN REPRESIBLE?
-EL CORREPRESOR TRIPTOFANO, SE UNE
AL REPRESOR, ESTE SE ACTIVA, SE UNE
AL OPERADOR, LA EZ ARN POLI, NO
PUEDE
COPIAR
LOS
GENES
ESTRUCTURALES.
-EL CORREPRESOR, SE SEPARA
REPRESOR, ÉSTE, SI INACTIVA
SEPARA DEL OPERADOR)
DEL
(SE
- LA EZ. ARN POLI, SE UNE AL OPERADOR
PARA
COPIAR
LOS
GENES
ESTRUCTURALES.
EN SÍNTESIS:
1.
En un operón, la síntesis de proteínas está
regulada por interacciones que involucran a
un represor y a un inductor o bien a un
represor y a un correpresor.
2.
El operón lac es un ejemplo de un operón
inducible. Pasa de "desconectado" a
"conectado" cuando un inductor se une al
represor y lo inactiva.
3. En los sistemas represibles, como el operón
triptofano, el represor se activa sólo cuando
se combina con el correpresor.