Operon lac

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MODELO DEL OPERON
El ADN procariota se organiza en paquetes coherentes denominados operones, en los cuales se encuentran los genes para funciones interrelacionadas. El modelo operón de la regulación de los genes procariotas fue propuesto en 1961 por Francois Jacob y Jacques Monod. El fenómeno que inspiró la idea fue el de la inducción enzimática. La transcripción se detiene colocando unobstáculo entre el promotor y los genes estructurales; ese obstáculo es el operador (una secuencia corta de ADN).

¿QUE ES UN OPERON?
Un operon es un conjunto de genes que regulan una o varias actividades celulares. Por tal motivo, los operones se encuentran dentro de un tipo de sistemas presentes a nivel celular llamadas las redes de regulacion genetica o redes de regulacion de la expresion genicacomo tambien son conocidos. Su funcionamiento a nivel celular puede entenderse como el de un switch que se enciende y se apaga segun las necesidades celulares. De esta manera los operones activan o inhiben los procesos que ellos controlan.

Un operón consiste en:
un operador: controla el acceso del ARN polimerasa al promotor
un promotor: donde el ARN polimerasa reconoce el sitio de inicio de latranscripción
un gen regulador: controla el tiempo y velocidad de transcripción de otros genes
un gen estructural: codifican las enzimas relacionadas o las proteínas estructurales.

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 enel operón. Cuando se remueve la proteína represora, puede producirse la transcripción. El operador y el promotor son sitios de unión sobre el ADN y no se trasncriben.


ORGANIZACIÓN GENERAL DE LOS OPERONES

Todos los operones rrn tienen la misma organización general contienen las tres moleculas de RNAr en el orden de 16s, 23s y 5s. Cada uno de estos operones se transcriben produciendo unsolo RNA precursor, del que se liberan las moleculas maduras pormedio de un corte.
Todos los operones rrn tienen dos promotores.
El primer, P1, se encuentra -300 pb por delante del comienzo de la secuencia de RNAr 16s. Probablemente es el promotor prinsipal. Los primeros 150 pb de las unidades de transcripcion pueden variar de un operon a otro. Dentro de esta region , unos 110 pb del P1, seencuentra el otro promotor P2 .

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 proteína represora detiene (" turn off ") la transcripción.

Los operones pueden ser inducibles o reprimibles, de acuerdo al mecanismo de control.

La lactosa, el azúcarde la leche, es hidrolizada por la enzima beta-galactosidasa. Esta enzima es inducible: cuando la lactosa, el sustrato sobre el cual opera, esta presente. En cambio, las enzimas para la síntesis del aminoácido triptófano se producen continuamente a menos que el triptófano este presente en el medio de cultivo, se dice en este caso que las enzimas sintetizadoras de triptófano están reprimidas.Operones inducibles:

Cuando no hay lactosa en el medio, la proteína represora se encuentra unida al operador impidiendo la transcripción de los genes para las enzimas que metabolizan la lactosa. Cuando hay lactosa en el medio (intestinos de un mamífero durante la lactancia), ésta funciona como inductor, se une alrepresor cambiando su forma lo que evita que se pueda unir al operador, de este modo la polimerasa puede transcribir los genes correspondientes.
Este operón lac solo se activa cuando hay lactosa en el medio.

Esquema de un operon inducible.





Operones reprimibles:

Cuando un producto del metabolismo, el triptofano por ejemplo, está en cantidades suficientes la bacteria puede...
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