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OPERON LAC
CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN PROCARIOTAS.
Cinética de la Inducción de
galactosidasa beta en E. coli.
La regulación metabólica es el incremento o el decremento de una reacción
enzimática o de toda una secuencia de reacciones enzimáticas de las rutas
metabólicas.
GENERALIDADES
Genes más especializados cuya información sólo es requerida por la célula bajo
ciertas circunstancias.
En bacterias, la regulación génica permite responder a cambios en su medio
ambiente de manera rápida y precisa.
Las bases sobre la regulación de la expresión génica en bacterias fueron
propuestas por François Jacob y Jacques Monod en 1961. Ambos, junto con André
Lwoff, compartieron el Premio Nobel de 1965 por su teoría del operón.
GENERALIDADES
Las bacterias tienen vías metabólicas para varios azúcares, si se
expresaran todas implicaría un enorme gasto de energía.
Los genes inducibles son aquellos en los que la presencia de una
sustancia (un inductor) en el medio ambiente, enciende la expresión de
uno o más genes (genes estructurales) involucrados en el metabolismo
de tal sustancia ejemplos: la lactosa induce la expresión de los genes
del operon lac. La inducción es común en las rutas metabólicas que dan
como resultado el catabolismo de una sustancia y el inductor es
normalmente el sustrato de esa ruta.
OPERON LAC
“Operón”: Se define como una unidad genética funcional formada
por un grupo o complejo de genes capaces de ejercer una
regulación de su propia expresión por medio de los sustratos con
los que interaccionan las proteínas codificadas por sus genes.
Los genes involucrados en la utilización de la Lactosa como
fuente de carbono, se encuentran agrupados y codifican para
enzimas que participan en la misma vía metabólica.
COMPOSICIÓN.
a) Genes estructurales (en tándem).
 gen lac z codifica para la β-galactosidasa
 el gen lac y que codifica para la permeasa de galactosido.
 el gen lac a, codifica para la acetiltransferasa de tiogalactósido.
Se transcriben desde un promotor común en un mRNA polícistrónico, el
cual es traducido para dar lugar a las tres enzimas.
COMPOSICIÓN
b)Promotor
Sitio donde la polimerasa de RNA se une al DNA antes
del inicio de la transcripción.
COMPOSICIÓN.
C) Operador
 Por lo general se localiza adyacente a o en traslape
con el promotor , sirve como el sitio de unión para
una proteína, que se conoce como represor (ejemplo
de proteína reguladora de genes).
 La proteína reguladora de genes reconoce una
secuencia especifica dentro del DNA y se une a esta
con alta afinidad.
COMPOSICIÓN
d) Gen Regulador.
 La expresión de los genes estructurales también esta controlada por un
gen regulador específico.
 El gen regulador puede estar cerca o lejos de los genes que están
siendo regulados. El gen regulador codifica para una proteína
específica, un producto denominado REPRESOR.
En este tipo de operador inducible como lac, la proteína
represora sólo puede unirse al DNA en ausencia de lactosa,
que funciona como un INDUCTOR.
CONTROL POSITIVO POR cAMP.
La concentración de cAMP en las células se relaciona con la presencia de glucosa
en el medio; a mayor concentración de glucosa, menor concentración de cAMP.
El cAMP actúa en las células procariotas al unirse a una proteína, en este caso la
proteína receptora de cAMP (CAP) . Aunque el CAP es incapaz de unirse al DNA,
el complejo cAMP-CAP reconoce y se une a un sitio especifico de la región de
control de lac, aumentando la afinidad de la región promotora por la ARN
polimerasa, lo que estimula la transcripción del Operón.
La presencia del complejo cAMP-CAP es necesaria para la transcripción del
Operón, aun cuando la lactosa esta presente y el represor es inactivo.
BIBLIOGRAFIA.
•http://depa.pquim.unam.mx/genetica/Practica11.htm
•http://www.ciencia-ahora.cl/Revista18/02EstructuraDeGenes.pdf
•http://cuhwww.upr.clu.edu/exegesis/ano10/29/Font.html
•Karp, Gerald. BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR. Mc Graw Hill, 4ª. Edición.
Colombia, 2005. pp. 554-557.