MARITZA PAYAN PARRA 197446 Tema 5.1.2 EL OPERON lac MARITZA PAYAN PARRA 197446 Tema 5.1.2

RESULTADOS DE APRENDIZAJE Explica la regulación del operon lactosa. Explica como operan los mecanismos de regulación positiva y negativa, así como la represión catabólica y la inducción.

ERRORES FRECUENTES Creer que no puede haber control positivo y negativo en el mismo operon. No comprender el funcionamiento de ambos controles.

El operon lac en E. coli esta controlado por controles transcripcionales negativos y positivos: el represor lac y la proteína CAP respectivamente.

PAUTAS COMUNES DE REGULACION DEL INICIO DE LA TRANSCRPCION

El represor (en rosa) se une al operador en ausencia de la señal molecular; la señal externa provoca disociación del represor, lo que permite la transcripción.

El represor se une en presencia de la señal; el represor se disocia y la transcripción tiene lugar cuando se elimina la señal. La regulación positiva tiene lugar a través de activadores génicos.

El activador (en verde) se une en ausencia de la señal molecular y tiene lugar la transcripción; cuando se añade la señal, el activador se disocia y se inhibe la transcripción.

El activador se une en presencia de la señal; solamente se disocia cuando se elimina la señal. Obsérvese que regulación positiva y negativa se refiere al tipo de proteína reguladora implicada: la proteína unida facilita o inhibe la transcripción. En cualquiera de los casos, la adición de la señal molecular puede aumentar o disminuir la transcripción, dependiendo de su efecto sobre la proteína reguladora.

Principales elementos del operon lac: Sitio de unión del activador Promotor Sitio de unión del represor Genes Z, Y y A

OPERON PROCARIOTICO REPRESENTATIVO Los genes A, B y C se transcriben en un mRNA policistronico. Las secuencias reguladoras típicas incluyen sitios de unión para proteínas que activan o reprimen la transcripción a partir del promotor

Los genes Z, Y y A codifican la b- galactosidasa, la galactosido permeasa y la tiogalactosido transacetilasa respectivamente.

Elementos del operon lac

METABOLISMO DE LA LACTOSA EN E. coli

Los genes del operon lac El gen z+: codifica para la b-galactosidasa que cataliza la hidrolisis de la lactosa en glucosa más galactosa. El gen y+: codifica para la galactósido permeasa que transporta b-galactósidos al interior de la célula bacteriana. El gen a+: codifica para la tiogalactósido transacetilasa. Este gen no está relacionado con el metabolismo de la lactosa.

Operon lac sin inductor La proteína represora producto del gen i se encuentra unida a la región operadora e impide la unión de la ARN-polimerasa a la región promotora

Operon lac con inductor El inductor se une a la proteína reguladora que cambia su conformación y se suelta de la región operadora dejando acceso libre a la ARN-polimerasa para que se una a la región promotora

Los tres genes estructurales del operón lactosa se transcriben juntos en un mismo ARNm, es decir que los ARN mensajeros de bacterias suelen ser policistrónicos

Control dual del operon lac

CAP capacita a la bacteria para utilizar fuentes de carbono alternativas a la glucosa, por ejemplo la lactosa. Solo se activa en las condiciones adecuadas: no debe haber glucosa pero si lactosa.

BIBLIOGRAFIA Alberts y cols. Biología molecular de la celula. 4ª edicion. (2002). Pags. 397-400 Lodish y cols. Biologia celular y molecular. 5ª edicion. Edit Medica Panamericana. Págs.. 115-116 Nelson, D; Cox, M. Lehninger Principios de bioquímica. 4ª edicion. Capitulo 28. http://laguna.fmedic.unam.mx/lenpres/CH28.ppt#260

RELACION ENTRE LA SECUENCIA o1 DEL OPERADOR lac Y EL PROMOTOR lac Las bases sombreadas en beige muestran una simetria binaria (palindromo) alrededor del eje indicado por la linea a trazos vertical