EL OPERON lac MARITZA PAYAN PARRA 197446 Tema

EL OPERON lac MARITZA PAYAN PARRA 197446 Tema 5. 1. 2

RESULTADOS DE APRENDIZAJE l Explica la regulación del operon lactosa. l Explica como operan los mecanismos de regulación positiva y negativa, así como la represión catabólica y la inducción.

ERRORES FRECUENTES l Creer que no puede haber control positivo y negativo en el mismo operon. l No comprender el funcionamiento de ambos controles.

l 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: l Sitio de unión del activador l Promotor l Sitio de unión del represor l Genes Z, Y y A

OPERON PROCARIOTICO REPRESENTATIVO Los genes A, B y C se transcriben en un m. RNA 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 l l 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. l

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 l

Control dual del operon lac

l CAP capacita a la bacteria para utilizar fuentes de carbono alternativas a la glucosa, por ejemplo la lactosa. l Solo se activa en las condiciones adecuadas: no debe haber glucosa pero si lactosa.

BIBLIOGRAFIA l l 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/CH 28. ppt#260

RELACION ENTRE LA SECUENCIA o 1 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