El modelo operon.

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El modelo de la regulación de los genes procariotas: el modelo operón , fué propuesto en 1961 por Francois Jacob y Jacques Monod. El fenómeno que inspiró la idea fué el de la inducción enzimática. Grupos de genes que codifican para proteínas relacionadas se agrupan en unidades conocidas como operón. Un operón consiste en: un operador, un promotor, un regulador yun gen estructural. El gen regulador codifica para una proteína que se pega al operador, obstruyendo al promotor (y por lo tanto a la transcripción), del gen estructural. El regulador no tiene que estar adyacente a los otros genes en el operón. Cuando se remueve la proteína represora, puede producirse la transcripción .




Los operones son inducibles o reprimibles, de acuerdo al mecanismode control. En Escherichia coli se identificaron setenta y cinco operones diferentes que controlan 250 genes estructurales. Tanto la represión como la inducción son ejemplos de control negativo, dado que la proteina represora detiene (" turn off ") la transcripción
François Jacob (Nancy, Francia, 17 de junio de 1920 - 19 de abril de 2013)1 fue un biólogo francés, galardonado con el Premio Nobel deFisiología o Medicina en 1965,2 el cual compartió con André M. Lwoff y Jacques L. Monod, por sus descubrimientos sobre el control genético de la síntesis de enzimas y la síntesis de virus.
En 1961, Jacob y Monod exploraron la idea de que el control de los niveles de expresión de enzimas en las células es el resultado de la retroalimentación sobre la transcripción de secuencias de ADN. Susexperimentos e ideas impulsaron el campo emergente de la biología molecular del desarrollo y de la regulación transcripcional en particular.
Durante muchos años se ha sabido que las células bacterianas y otras podrían responder a las condiciones externas mediante la regulación de sus niveles de enzimas metabólicas clave, y / o la actividad de estas enzimas. Por ejemplo, si una bacteria se encuentra enun caldo que contiene lactosa, en lugar de la glucosa de azúcar simple, que debe adaptarse a la necesidad de 1) importación lactosa, 2) escindir la lactosa a su constituyentes glucosa y galactosa, y 3) convertir el galactosa en glucosa. Se sabe que las células rampa encima de su producción de las enzimas que hacen estos pasos cuando se expone a la lactosa, en lugar de producir estas enzimasderrochador todo el tiempo. Los estudios de control de la actividad enzimática se avanza a través de las teorías de la acción (alostérico) de moléculas pequeñas en la molécula de la enzima en sí (de ponerlo en marcha o apagado), pero el método de control de la producción de enzimas que no se entendía bien en ese momento.
Con la determinación anterior de la estructura y la importancia central de ADN, sehizo evidente que todas las proteínas se producían en algún modo de su código genético, y que este paso podría formar un punto de control clave. Jacob y Monod hicieron descubrimientos experimentales y teóricos clave que demostraron que en el caso del sistema de lactosa descrito anteriormente (en la bacteria E. coli), hay proteínas específicas que se dedican a la represión de la transcripción delADN a su producto (RNA, que a su vez se decodifica en la proteína).
Este represor (el represor lac) se lleva a cabo en todas las células, vincula directamente al ADN con los genes que controla, y evita que el aparato transcriptor tengan acceso al ADN.
Jacob y Monod extendieron este modelo represor de todos los genes de todos los organismos. La regulación de la actividad de los genes se haconvertido en un gran sub-disciplina de la biología molecular, y en verdad exhibe gran variedad de mecanismo y muchos niveles de complejidad.

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