Molecular

Soluciones de la serie de ejercicios 4 (Curso 7.012)
Pregunta 1
Usted está estudiando la síntesis del aminoácido triptófano en las bacterias. Las enzimas TrpA, TrpB, TrpC, TrpD, TrpE and AroH son necesarias para la síntesis del triptófano. En presencia de triptófano, la bacteria de tipo salvaje no sintetiza ninguna de estas enzimas, sin embargo, en ausencia de triptófano, lo hacen en grandescantidades. a) En términos teóricos, si la síntesis de las anteriores enzimas se regula negativamente I) ¿Qué cambio en la proteína represora haría que las enzimas se sintetizarán incluso en presencia de triptófano? Inactivación del represor funcional para que no pueda unirse al operador. II) ¿Qué cambio en la secuencia operadora haría que las enzimas se sintetizasen incluso en presencia detriptófano? Una mutación en la secuencia del operador de forma que no pueda seguir uniéndose con el represor. III) ¿Qué cambio en la proteína represora causaría la inhibición de la síntesis de las enzimas incluso en ausencia de triptófano? Un cambio que aumente la afinidad del represor con el operador; por ejemplo, un represor constitutivamente activo. b) Si la síntesis de las anteriores enzimas se regulapositivamente, I) ¿Qué cambio en la proteína activadora haría que las enzimas se sintetizaran incluso en presencia de triptófano? Un cambio que aumente la afinidad del activador con el operador; por ejemplo, un activador constitutivamente activo. O... un cambio en el activador para que el triptófano no pueda volver a unirse. II) ¿Qué cambio en la proteína activadora impediría la síntesis de lasenzimas, incluso en ausencia de triptófano? Una mutación en la secuencia del gen activador para que se produzca una proteína activadora no funcional. III) ¿Qué cambio en la secuencia operadora impediría la síntesis de enzimas, incluso en ausencia de triptófano? Una mutación en la secuencia operadora que le impida unirse a un activador. c) Mediante un análisis mutacional se identifican dos regionesde ADN muy importantes en la regulación de la síntesis del triptófano. La primera de estas regiones, llamada trpR, es un gen que codifica una proteína enlazada con el ADN. La segunda región es una secuencia de ADN, llamada trpO, a la que se une el producto del gen trpR. El análisis de las 3 cepas bacteriales con diferentes genotipos en los loci trpR y trpO arroja los siguientes resultados:

CepatrpR + trpO + trpR – trpO + trpR + trpO – I) II) III) IV)

Media de crecimiento con triptófano sin triptófano con triptófano sin triptófano con triptófano sin triptófano

Niveles ARNm de trpA,trpB trpC, trpD y trpE 0,1% 100% 100% 100% 100% 100%

¿El control de la síntesis de triptófano es un ejemplo de regulación positiva o negativa? La síntesis del triptófano es un ejemplo de regulaciónnegativa. La proteína producida a partir de un gen trpR, ¿es activadora o represora? La proteína trpR actúa como represor.

d) Los experimentos para controlar la presencia o ausencia de enzimas producidas por los genes trpC, trpD, trpE y aroH en algunos mutantes aislados muestran los siguientes resultados: mutante Tipo salvaje 1 2 Nivel TrpC Nivel TrpD Nivel TrpE Nivel AroH I) II) III) contriptófano sin triptófano con triptófano sin triptófano con triptófano sin triptófano con triptófano sin triptófano + + + + + + + + + + 3 + + + 4 + 5 + + + + + + + +

Enumere todos los mutantes cuyas mutaciones afectan la producción de cualquier TrpC funcional. Mutante 1, mutante 4, mutante 5. Enumere todos los mutantes cuyas mutaciones afectan la producción de cualquier TrpD funcional. Mutante 2,mutante 4, mutante 5. Enumere todos los mutantes cuyas mutaciones afectan la producción de cualquier AroH funcional. Mutante 3 y mutante 5.

e) ¿Coinciden los datos anteriores con la teoría de que cualquiera de estos genes se encuentra en el mismo operón (y por lo tanto bajo el control de un solo promotor)? ¿Por qué? ¿Qué genes estarían contenidos en dicho operón? La ausencia de enzimas...