Tema 6 operon lac

M ODELO DEL OPERÓN

¿Q UÉ ES UN GEN ? Es una secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN, equivalente a una unidad de transcripción. Contiene la información, a partir de la cual se sintetiza un polipéptido, una enzima, un ácido ribonucleico: mensajero, de transferencia o ribosomal.

¿Q UÉ ES UN GEN ? En el genoma humano la mayoría de los genes son únicos y se expresan en forma independiente. Los genes segregan cuando ocurre la meiosis.

EXPRESION GÉNICA

MODELOJacob, Monod y colaboradoresanalizaron el sistema de la lactosa enE. coli, de manera que los resultadosde sus estudios permitieron establecerel modelo genético del Operón quepermite comprender como tiene lugarla regulación de la expresión génicaen bacterias. Este modelo fuepropuesto en 1961.

Son pequeños fragmentos circulares de ADN, además de su cromosomaprincipal, contienen de 2 a 30 genes. Algunos tienen la capacidad para incorporarse o salir del cromosoma bacteriano

Se denomina episoma a un plásmido incorporado al cromosoma bacteriano. Los plásmidos se replican en manera similar al cromosoma bacteriano.El ADN procariota se organizaen paquetes coherentesdenominados OPERONES, enlos cuales se encuentran losgenes para funcionesinterrelacionadas.

M ODELO DEL OPERÓNPresenta tres genes estructurales adyacentesun promotor, un regulador y un operador.El operón lac es regulado por varios factores, incluyendo ladisponibilidad de glucosa y de lactosa

U N OPERÓN CONSISTE EN Un operador  Controla el acceso de la ARN polimerasa al promotor Un promotor  Donde la ARN polimerasa reconoce el sitio de inicio de la transcripción 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.Cuando se remueve la proteína represora,puede producirse la transcripción.El operador y el promotor son sitios deunión sobre el ADN y no se trasncriben.

L OS OPERONES SONinducibles oreprimibles

MODELOS DE CONTROL NegativoInducibles: lac, ara Positivo NegativoReprimibles: trp Positivo

CONTROL POSITIVO Y CONTROL NEGATIVOControl positivo: Se dice que unsistema está bajo control positivocuando el producto del genregulador activa la expresión de losgenes, actúa como un activador.

CONTROL NEGATIVO

CONTROL POSITIVO Y CONTROL NEGATIVOControl negativo: se dice que unsistema está bajo control negativocuando el producto del genregulador reprime o impide laexpresión de los genes, actúa comoun represor.

CONTROL POSITIVO

Tanto la represión como la inducción sonejemplos de control negativo, dado que la proteínarepresora detiene (" turn off ") la transcripción.La lactosa, el azúcar de la leche, es hidrolizada porla enzima beta-galactosidasa. Esta enzima esinducible: solo se produce en grandes cantidadescuando la lactosa, el sustrato sobre el cual opera,esta presente.En cambio, las enzimas para la síntesis delaminoácido triptófano se producen continuamentea menos que el triptófano este presente en el mediode cultivo, se dice en este caso que las enzimassintetizadoras de triptófano están reprimidas.

OPERONES INDUCIBLESEl Operón lactosa, que abreviadamente sedenomina Operón lac, es un sistemainducible. La proteína reguladora, producto del genregulador , es un represor que impide laexpresión de los genes estructurales enausencia del inductor.El inductor en este caso es la lactosa

C UANDO HAY LACTOSA EN EL MEDIO(intestinos de un mamífero durante lalactancia), ésta funciona comoinductor, se une al represor cambiandosu forma lo que evita que se pueda uniral operador, de este modo la polimerasapuede transcribir los genescorrespondientes.Sólo se activa cuando hay lactosa en el medio.

C UANDO HAY LACTOSA EN EL MEDIOLa proteína represora se encuentraunida al operador impidiendo latranscripción de los genes para lasenzimas que metabolizan lalactosa.

Operón lactosa en ausencia de lactosa

E N AUSENCIA DEL INDUCTOR ( LA LACTOSA )La proteína represora productodel gen i se encuentra unida a laregión operadora e impide launión de la ARN-polimerasa a laregión promotora y, comoconsecuencia, no se transcribenlos genes estructurales.

O PERÓN REPRIMIBLE

Operón triptófano: en presencia de triptófano

Operón triptófano: en ausencia de triptófano

REPASEMOS........

L OS PRINCIPALES ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UN OPERÓN SON LOS SIGUIENTES•Los genes estructurales: llevaninformación para polipéptidos. Se trata delos genes cuya expresión está regulada.• Los operones bacterianos suelen contenervarios genes estructurales, son poligénicos opolicistrónicos. Hay algunos operonesbacterianos que tienen un solo geneestructural.•Los operones eucarióticos suelen contenerun sólo gen estructural siendomonocistrónicos.

L OS PRINCIPALES ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UN OPERÓN SON LOS SIGUIENTES•El promotor (P): se trata de un elemento decontrol que es una región del ADN con unasecuencia que es reconocida por la ARNpolimerasa para comenzar la transcripción. Seencuentra inmediatamente antes de los genesestructurales. Abreviadamente se le designa porla letra P.•El operador (O): se trata de otro elemento decontrol que es una región del ADN con unasecuencia que es reconocida por la proteínareguladora. El operador se sitúa entre la regiónpromotora y los genes estructurales.Abreviadamente se le designa por la letra O.

L OS PRINCIPALES ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN UN OPERÓN SON LOS SIGUIENTES•El gen regulador (i): secuencia de ADN quecodifica para la proteína reguladora quereconoce la secuencia de la región del operador.El gen regulador está cerca de los genesestructurales del operón pero no estáinmediatamente al lado. Abreviadamente se ledenomina gen i.

EL OPERÓN TRIPTÓFANOEl operón triptófano (operón trp) es unsistema de tipo represible, ya que elaminoácido triptófano (Correpresor) impide laexpresión de los genes necesarios para supropia síntesis cuando hay niveles elevadosde triptófano.Sin embargo, en ausencia de triptófano o aniveles muy bajos se transcriben los genesdel operón trp.En el siguiente esquema se indican los elementosdel Operón Triptófano

En ausencia de triptófano, o cuandohay muy poco, la proteína reguladoraproducto del gen trpR no es capaz deunirse al operador de forma que la ARN-polimerasa puede unirse a la regiónpromtora y se transcriben los genesdel operón triptófano

Operón triptófano: en ausencia de triptófano

En presencia de triptófano, el triptófanose une a la proteína reguladora o represoracambiando su conformación, de maneraque ahora si puede unirse a la regiónoperadora y como consecuencia la ARN-polimerasa no puede unirse a la regiónpromotora y no se transcriben losgenes estructurales del operón trp.

Operón triptófano: en presencia de triptófano

Tema 6 operon lac

by Paulina Jq

Accessibility

Upload Details

Usage Rights

Statistics

Tema 6 operon lac Presentation Transcript