REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA BACTERIAS

Cambios en la expresión genética FUNCIÓN GENES TRANSCRITOS PROTEÍNAS FUNCIÓN REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL REGULACIÓN POST-TRANSCRIPCIONAL REGULACIÓN POST-TRADUCCIONAL POSITIVA NEGATIVA

Regulación de la Transcripción

François Jacob, Jacques Monod y André Lwoff Inicio de los estudios de la regulación de la transcripción en bacterias P: Promotor de los Genes Estructurales Z, Y y A O: Operador (secuencia que es reconocida por la proteína Reguladora) I: Gen Regulador (Codifica una proteína que reprime la expresión de los Genes Estructurales) François Jacob, Jacques Monod y André Lwoff

La lactosa funciona como INDUCTOR del operón lac E. coli utiliza diferencialmente los azúcares como fuente de carbono: Glucosa – crecimiento Lactosa – crece más lento Glucosa + Lactosa – sólo usa Glucosa (Depleción de Glucosa, utiliza Lactosa) La unión de la lactosa al represor, lo separa del operador Cuando no hay lactosa NO se expresan los genes estructurales del operón lac (REGULACIÓN NEGATIVA)

Metabolismo de la Lactosa IPTG: molécula que funciona como un INDUCTOR sintético del operón lac y que no es hidrolizable por β-galactosidasa

Experimentos de Jacob, Monod y Lwoff Mutantes en la secuencia del operador (OC)

Los experimentos con heterocigotos O+/OC demostraron que los operadores actúan en cis Los operadores funcionan directamente en la expresión de los genes ligados (en cis) a éste

Mutantes en la secuencia del gen represor (I-) La mutación en la proteína represora se encuentra en el sitio que reconoce al OPERADOR

Los experimentos con heterocigotos I+/I- demostraron que el producto del gen I (Represor) actúa en trans

Mutantes en la secuencia del gen represor (IS) La mutación en la proteína represora se encuentra en el sitio que reconoce al INDUCTOR

Evidencia genética del alosterismo

¿Por qué E. coli prefiere metabolizar Glucosa? Regulación positiva del operón lac CAP = Catabolite Activator Protein

Represión por catabolito (Glucosa) del operón lac

Resumen del operón lac El operón lac es inducible, la presencia de lactosa promueve la expresión de los genes estructurales. El operón lac es controlado de forma positiva cuando en el medio hay Glucosa, está es metabolizada antes que cualquier otra fuente de carbono. La concentración de glucosa en el medio es inversamente proporcional a la concentración de cAMP. El complejo CAP-cAMP se une aun sitio específico del promotor del operón lac, lo que aumenta la afinidad de la RNA polimerasa y por lo tanto estimula la transcripción. Por lo tanto para que se expresen los genes estructurales del operón lac deben suceder dos cosas: Que haya lactosa en el medio Que la concentración de glucosa en el medio sea mínima