Sistema Inducible

Autores:
María Fernández







Porlamar, marzo de 2012




Introducción

Sistemas inducibles: son aquellos en los cuales la presencia del sustrato de la enzima provoca la síntesis de la misma.
La mayoría de los sistemas inducibles se corresponden con procesos catabólicos, por ejemplo, el operon lactosa, el operon arabinosa, el operon maltosa. Se trata de sistemas enzimáticosencargados de degradar la lactosa, arabinosa, maltosa, etc.
Sistemas represibles: cuando el producto final de la reacción que cataliza la enzima impide la síntesis de la misma.
Los sistemas represibles se corresponden con procesos de síntesis o anabolismo, por ejemplo el operon triptófano y el operon histidina. Se trata de las rutas metabolicas que conducen a la síntesis de triptófano y a lasíntesis de histidina.
La degradación de la lactosa en E. coli, de la cual se sabía que estaba controlada 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 glucosa como fuente de carbono podían observar cómo la concentración de β-galactosidasa era muy baja. Al sustituirglucosa por lactosa se observaba un rápido aumento en los niveles de β-galactosidasa y de las otras dos enzimas. Al retirar de nuevo la lactosa, los niveles de las tres enzimas disminuían rápida y drásticamente.







Sistemas Inducibles y Sistemas Represibles

Sistemas inducibles: son aquellos en los cuales la presencia del sustrato de la enzima provoca la síntesis de la misma. A esteefecto del sustrato se le denomina inducción positiva. El compuesto que desencadena la síntesis de la enzima se denomina inductor. La mayoría de los sistemas inducibles se corresponden con procesos catabólicos, por ejemplo, el operon lactosa, el operon arabinosa, el operon maltosa. Se trata de sistemas enzimáticos encargados de degradar la lactosa, arabinosa, maltosa, etc.

Sistemasrepresibles: cuando el producto final de la reacción que cataliza la enzima impide la síntesis de la misma. Este fenómeno recibe el nombre de inducción negativa. Al compuesto que impide la síntesis de la enzima se lo denomina correpresor. Los sistemas represibles se corresponden con procesos de síntesis o anabolismo, por ejemplo el operon triptófano y el operon histidina. Se trata de las rutas metabolicasque conducen a la síntesis de triptófano y a la síntesis de histidina.
Operón lac
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 ladisponibilidad de glucosa y de lactosa. 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 en procariotas.
Jacob y Monod decidieron estudiar la degradación de la lactosa en E. coli, de la cual se sabía que estaba controlada por tres enzimas cuyos genes se encuentranadyacentes en el cromosoma bacteriano. Una de estas enzimas era la β-galactosidasa, que hidroliza la lactosa. Cuando cultivaban bacterias en glucosa como 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 las otras 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 muy inestables, 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 inducción de estas enzimas (inducción en...