Regulación de la Expresión Genética en Bacteria

Genes reguladores- genes cuya actividad es controlada en respuesta a las necesidades de una célula u organismo

Genes constitutivos- or “housekeeping genes” – incluye genes que siempre están activos en una célula en crecimiento.

Ej. Genes que codifican para enzimas. Estas enzimas son necesitadas para la síntesis de proteína y para el metabolismo de glucosa.

Supongamos que una célula de bacteria no esta creciendo en su fuente principal de energía que es el carbohidrato glucosa y se sustituye la glucosa por lactosa.

Si la célula quiere utilizar esa fuente de lactosa como energía tiene que sintetizar enzimas que degraden esa lactosa

A falta de pan, galleta

Es un conjunto de genes los cuales están adyacentes uno de los otros y se transcriben juntos formando un mRNA

policistronico ( poligénico)La regulación de la síntesis de ese mRNA

depende de la interacción entre proteínas reguladoras y sitios reguladores llamados Operadores.

El operador esta cerca del gen con la información genética.

Operon

Si el crecimiento normal de una célula se afecta por alguna razón, la expresión de todos los genes incluyendo los genes constitutivos, se reduce por un mecanismo regulador.

Los genes que codifican proteínas envueltas en un proceso en conjunto

Así que al añadir lactosa al medio, los genes envueltos son genes inducibles.

La sustancia reguladora ( lactosa) que hace posible que se activen los genes inducibles se conocen como inductor

Y el fenómeno de la síntesis de la proteína (enzimas) en respuesta a la inductor se conoce como inducción.

El inductor se conoce también como efector

Los eventos reguladores envuelven generalmente un inductor y una proteína reguladora.

Cuando los eventos reguladores ocurren, la RNA polimerasa inician la trascripción uniéndose al promotor.

Para lactosa se sintetizan 3 enzimas:1. β-galactosidasa- enzima que rompe la

lactosa y se forma glucosa y galactosa

Operon de Lactosa: como fuente de Carbono para Escherichia coli

Cataliza también la isomerización de lactosa a alolactosa

2. Lactosa permeasa- trasporta la lactosa a la célula

3. transacetilasa- función no completamente conocida.

La molécula inductora es alolactosa (no lactosa misma)

El operon de lactosa fue estudiado por los investigadores Jacob & Monod

El gene lac I +- controla los genes . Es un represor que produce una proteína represora.

La proteína represora se une al Operador y la RNA polimerasa no puede sintetizar RNAm

El represor actúa como un control negativo.

Un control positivo lo es CAP ( proteína catabólica activadora) la cual se enlaza con AMPc y forma un complejo

CAP-AMPc. Este complejo facilita la interacción del

promotor a la RNA polimerasa y la trascripción.

La producción de trp se inhibe por el trp presente en el medio de la célula.

Esto se conoce como un operon represible. Se observan en este operon 5 genes

estructurales A-E. El promotor y el operador se encuentran un

tanto alejados de gene trpE.

Regulación del Operon de triptofano

Entre la región Operador y promotor se encuentra una región trpL o región leader.

Entre trp L y cerca de trp E esta el sitio atenuador (att). El sitio atenuador juega un papel importante en la regulación del operon de trp.

Regulación del Operon trp2 mecanismos de regulación

1. Uso de represor. Una proteína aporepresora se une al triptofano cuando hay mucho triptofano y se une el complejo al Operador.

2. Modelo de atenuación. Depende de la concentración de Trp.

Hay 4 regiones;

1 y2 – pausa 3 y 4- terminación de la trascripción 2 y3 – no terminación. Señal para que la

trascripción continué