operon lac

‪Operón lac‬
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El operón lac es un operón requerido para el transporte y metabolismo de la lactosa en la bacteria Escherichia coli, así como en algunas otrasbacterias 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 delactosa. La regulación génica del 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 enprocariotas.
Antecedentes
Hasta el año 1960 se pensaba que todos los moldes necesarios para la síntesis protéica se encontraban en el RNA ribosómico (rRNA). Sin embargo, los pesos moleculares de lasproteínas varían hasta en dos órdenes de magnitud respecto de los pesos de los rRNA (5S, 16S, y 23S). Este hecho fue puesto de manifiesto por François Jacob y Jacques L. Monod, quienes ya predijeron laexistencia del RNA mensajero (mRNA), el cual se sintetizaría a partir de un DNA molde.
Jacob y Monod decidieron estudiar la degradación de la lactosa en E. coli, de la cual se sabía que estabacontrolada por tres enzimas cuyos genes se encuentran adyacentes en el cromosoma bacteriano. Una de estas enzimas era la β-galactosidasa, que hidroliza la lactosa. Cuando cultivaban bacterias en glucosacomo fuente de carbono podían observar cómo la concentración de β-galactosidasa era muy baja. Al sustituir glucosa por lactosa se observaba un rápido aumento en los niveles de β-galactosidasa y de lasotras dos enzimas. Al retirar de nuevo la lactosa, los niveles de las tres enzimas disminuían rápida y drásticamente. Este hecho sugería que los moldes para la síntesis de estas enzimas eran muyinestables, sintetizándose y degradándose rápidamente, lo cual no encajaba con la elevada estabilidad de los rRNAs.
Tras analizar numerosos mutantes de E. coli que presentaban un control defectuoso en la...