Operon De Lactosa

II. Operon de Lactosa
El operón lac es un operón requerido para el transporte y metabolismo de la lactosa en la bacteria Escherichia coli, así como en algunas otras bacterias entéricas. Presenta tres genes estructurales adyacentes, un promotor, un terminador y un operador. El operón lac es regulado por varios factores, incluyendo la disponibilidad de glucosa y de lactosa. La regulación génicadel operón lac fue el primer mecanismo regulatorio de la expresión genética en ser elucidado, y es utilizado a menudo como un ejemplo clásico de la regulación génica en procariotas.
El operón lactosa presenta elementos conocidos como Genes estructurales (Gen lac Z, Gen Y, y Gen A), Promotor, Operador y Gen Represor. Gen lac z: codifica la enzima β-galactosidasa, que cataliza la reacción dehidrólisis de la lactosa en glucosa más galactosa.Gen lac y: codifica la proteína galactósido permeasa, cuya función es facilitar el transporte de β-galactósidos al interior de la bacteria.Gen lac a: codifica la enzima tiogalactósido transferasa, que cataliza la transferencia del grupo acetil del acetil Coenzima A al 6-OH de un aceptor tiogalactósido. Gen represor (lac I): codifica la proteína represoraLac I, que reconoce la región operadora, donde se une. Impide la transcripción de los genes bajo el control de este promotor pero estimula la unión de la RNA polimerasa formando lo que se conoce como Complejos Cerrados. Cuando el represor se retire, la RNA polimerasa estará lista para formar Complejos Abiertos y empezar la transcripción.
El operón lac se encuentra bajo un tipo de regulaciónnegativa, donde los genes pueden transcribirse siempre, salvo cuando la proteína represora Lac I se encuentra unida a la región operadora, por la cual presenta una elevada afinidad. En presencia de lactosa: la lactosa es el inductor del operón. Es capaz de unirse a la proteína represora Lac I y generar un cambio conformacional que disminuye su afinidad por la región operadora. De esta forma, la regiónoperadora queda libre, la RNA polimerasa puede transcribir libremente los genes estructurales y la β-galactosidasa puede degradar la lactosa a glucosa más galactosa. En ausencia de lactosa: en ausencia de inductor, la proteína represora Lac I mantiene su elevada afinidad por la región operadora, impidiendo que la RNA polimerasa transcriba los genes estructurales. De esta forma, el sistema permanececerrado con el consecuente ahorro energético para la bacteria.
El operón lac presenta además otro tipo de regulación (Represion catabolica) que viene mediada por el AMP cíclico y la proteína CRP (Proteína Receptora de AMPc). Cuando las bacterias crecen en glucosa más lactosa como fuentes de carbono, primero utilizan la glucosa y sólo después, tras haber agotado la glucosa, utilizan la lactosa, enlo que se denomina crecimiento diaúxico. Además, se puede observar que, a pesar de estar el inductor (lactosa) presente, no hay transcripción de los genes estructurales del operón lac.
III. Operon de triptofano
El operón triptófano (operón trp) es un sistema de tipo represible, ya que el aminoácido triptófano (Correpresor) impide la expresión de los genes necesarios para su propia síntesiscuando hay niveles elevados de triptófano. Sin embargo, en ausencia de triptófano o a niveles muy bajos se transcriben los genes del operón trp. Los elementos del operón trp son en esencia semejantes a los del operón lactosa: Genes estructurales: existen cinco genes estructurales en el siguiente orden trpE-trpD-trpC-trpB-trpA, Elementos de control: promotor (P) y operador (O). El promotor y eloperador están al lado de los genes estructurales y en el siguiente orden: P O trpE-trpD-trpC-trpB-trpA. Curiosamente, las enzimas codificadas por estos cinco genes estructurales actúan en la ruta metabólica de síntesis del triptófano en el mismo orden en el que se encuentran los genes en el cromosoma, Gen regulador (trpR): codifica para la proteína reguladora. Este gen se encuentra en otra región...