Regulación de la expresión génica
en procariontes
Genes constitutivos: se expresan en todo
momento durante el crecimiento bacteriano.
Genes inducibles: solo se expresan cuando
existen ciertas condiciones en la célula
Tipos de regulación genética
Operón: Una unidad de material genético formada por más de un gen
estructural que se expresa de manera coordinada a partir de regiones
reguladoras.
El operón está regulado por el producto de un gen regulador, que
puede o no estar cerca de éste.
Elementos (cis y trans) que regulan la expresión
de los genes
Elemento cis: regiones de DNA. Elemento trans: proteína
ó RNA
El operón Lac es regulado negativamente
Regulación del operón LAC en E. coli. Si no hay lactosa el represor está en su forma activa, y los genes
estructurales no se transcriben.
Operón LAC
Regulador
Operador
lac Z
Lac Y
Lac A
ARNm
Si no hay lactosa los
Genes no se transcriben
Represor activo
Regulación del operón LAC en E. coli. Si hay lactosa, esta se une al represor y lo inactiva. El operador, al
estar libre, permite la unión de la ARN polimerasa y se transcriben los genes estructurales, con lo que se
sintetizarán las enzimas necesarias para metabolizar la lactosa. Cuando haya desaparecido la lactosa el
Operón LAC
represor volverá a su estado activo y dejarán de transcribirse los genes x, y , a.
Operón LAC
Regulador
Operador
lac z
Lac y
lac a
ARNm
Transcripción
Represor
Traducción
Represor
inactivo
Lactosa
Enzimas para
metabolizar la lactosa
El represor es un tetrámero
¿Cómo actúa el represor?
Características del Operador
El represor se une al operador
El represor puede interactuar en sitios distantes
Mutaciones del operón Lac:
Mutantes constitutivas (Lac+) en donde la producción de las proteínas de los
genes estructurales no puede ser reprimida.
Mutantes Lac - (no inducibles) no pueden crecer en un medio con lactosa
Mutantes recesivas pueden ser complementadas para producir bacterias Lac+.
Mutantes dominantes no pueden ser complementadas y fenotípicamente son Lac-.
Efecto glucosa o represión catabólica
crecimiento diauxico
Regulación catabólica del operón Lac
(regulación positiva)
CAP ó
ó CAP
AMPc y CRP ó CAP
Sitios de unión de CRP ó CAP
Regulación positiva y negativa del operón Lac
Operón de triptofano (biosintético)
¿Cómo funciona el operón?
El represor de triptofano es sintetizado
como un represor inactivo (aporepresor)
En presencia de triptofano, el represor
experimenta un cambio conformacional
y es capaz de unirse a su operador
Mutantes trpR- deberían de ser constitutivos; sin embargo, son
reprimidos por triptofano, lo que indica que existe otro nivel de
regulación: Mecanismo de atenuación
Región líder del operón de triptofano
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