Clase 25

Aquí es donde quedamos: el extremo 3´ del ARN mensajero aquí no esta protegido por el cap sino que por cola de poli a, esta simplemente significa que en extremo 3´ se agregan muchas adeninas que no están codificadas en el gen, estas se agregan después de que se sintetizado, aproximadamente son 250 a, entonces la RNAsa para poder romper estas a para llegar al lugar codificante va a sacar estas a, entonces esto esta regulado de tal forma que le da tiempo para a los ribosomas para unirse.

El agregado de la cola de poli a, es bien curioso, la secuencia del RNA AAUAAA es reconocida por estas enzimas y producen un corte en el RNA que aun no se ha terminado de sintetizar, esta es la RNA polimerasa que aun esta transcribiendo, fíjense q el extremo 3´ nunca queda libre, las RNAsas no pueden actuar acá porque aun esta protegido. En el 5´ esta unido al cap, para protegerlo. Las enzimas entonces: reconocen esta secuencia AAUAAA, cortan ahí y se agregan las 250 adeninas y la polimerasa sigue transcribiendo un poco y luego deja de transcribir. No se sabe bien el por qué la polimerasa deja de transcribir, a pesar que se cree es causa de este proceso, pero en todo caso es lógico que no siga haciendo su trabajo, ya que se no tiene más genes que transcribir.

Este RNA aun tiene los intrones, el RNA que se transcribe no es mensajero aun, es el transcrito primario, tiene q sufrir

3 complicaciones: agregado de cap, agregado de poli a y eliminación de los intrones.

Video del procesamiento del RNA: http://www.youtube.com/watch?v=qmwqDN1yasI

Ahora veremos la eliminación de los intrones:

Hay secuencias que se llaman consenso. Todos los intrones se empiezan con la secuencia GU y terminan con AG, se sospecha que aparte de éstas, hay otras secuencias en el interior del intrón que sirven para su identificación también, pero aun no se sabe con exactitud. Esto tiene sentido, ya que no puede ser que apenas se vea un GU o un AG se crea que es intrón, tiene que haber algo más, el splicing debe ser bien preciso. Ustedes saben que si se saca una base de más o una base de menos significaría una mutación y algo más grave es que se desplazaría todo el marco de lectura, por lo que tiene que ser preciso, no puede tener errores. Pero hay unas secuencias internas que sí se conocen que están en algún punto dentro del intrón. Es una secuencia más larga, pero lo importante es que tienen una A que participa en el mecanismo del splicing.

Splicing funciona así:

Primero se produce una ruptura de la unión 5´ del intrón, entonces lo que hace esta enzima es romper el enlace fosfodiester entre G y la base que tiene a la izquierda que puede ser cualquiera y el exón 1 queda libre y como parte del mecanismo se sabe que esta G que ahora tiene un extremo libre forma un nuevo enlace con esta A. Este enlace es 5´-2´ formando esta especie de lazo. Después se reconoce el extremo 3´ del intrón, se destruye el enlace entre G y la siguiente base del exón entonces se corta ahí y el intrón es removido y rápidamente degradado por las RNAsas que están atentas ahí para atacar, y lo importante es que el exón 1 es ligado al exón 2. Esto ocurre en todo los intrones que tenga el RNA, recién ahí este mRNA va a poder salir por el poro nuclear al citoplasma.

Entonces, ahí empieza el intrón. Se rompe el enlace fosfodiester entre el intrón y el exón y la cola del intrón se lleva al fosfato para hacer después el enlace con esa A que estaba entremedio, el enlace 5’-2’. Ese OH que queda libre en el carbono 3’ del exón se utiliza para hacer un nuevo enlace fosfodiester con el primer nucleótido del exón libre siguiente, así es como se unen los exones. Entonces, al intrón le queda este extremo OH desprotegido y las RNAsas lo pueden destruir inmediatamente.

En este proceso actúan estos RNA nucleares pequeños que vimos al principio de la clase anterior, estos se asocian a unas proteínas y se forman las ribonucleoproteinas nucleares pequeñas. Estas snRNP hacen el splicing. Hay varios snRNP distintos, se les llama con la letra u, 1, 2, 3, 4 hay varias no tienen que saberse los nombres, pero para que vean por ejemplo, la RNP u1 es la que reconoce el extremo GU del intrón. Se cree que el RNA actúa como guía para reconocer las secuencias donde tiene que unirse y la proteína la tiene la actividad enzimática que es cortar el enlace fosfodiester. La u2 es la que reconoce la A interna, donde se va a formar la horquilla. Después hay un complejo u3u4u5 que es la reconoce el extremo 3´ del intrón, forma un complejo, como que se dobla y forma splicing, se forma la reacción enzimática, liberándose el intrón y uniéndose los exones.

Esto es interesante, porque uno podría pensar que luego que se separa el intrón del exón, el exón queda como flotando en alguna parte del núcleo, pero la verdad es que no puede quedar así, porque, por ejemplo, en un RNA de 15 intrones que se cortan y se sacan, los exones no pueden quedar dando vueltas y después mágicamente se van a unir ordenaditos. Lo que hace la célula es mantener esos exones en la zona donde se está produciendo el splicing. Una vez que se

produce la ruptura del enlace, esta proteína u5 mantiene al exón y no lo suelta, lo mantiene ahí

cerca, entonces una vez que se produce la otra ruptura se unen los dos exones. De esta manera se asegura que el exón 1 vaya antes del exón 2 y que luego vaya el 3, el 4 y así sucesivamente. Siempre se debe mantener el orden.

Video del Splicing del RNA: http://www.youtube.com/watch?v=NuNBEMtfSDg

Durante mucho tiempo no se sabía para que servían los intrones, pero no pude ser que estén ahí por nada y se descubrió que la presencia de los intrones les da la capacidad, a las células que los tienen, de regular de forma mas completa la transcripción de los genes.No son producto de desecho sino que más bien son bastante importantes.

Una de las cosas mas importantes del splicing es que nos permitió evolucionar a los organismos superiores como nosotros: cuando se empezaron a conocer el número de genes de las especies, se creía que los humanos tenían 100 mil o mas, hoy se sabe q tenemos máximo 25 mil genes, y en comparación con la mosca, tiene 17 mil genes, como puede ser que una diferencia tan pequeña nos haga una especie mucho mas compleja (sistema nervioso, sistema inmune, etc.), somos seres mucho mas complejos que una mosca o una levadura

(sacaromicie 5 mil genes unicelular). Se descubrió que la clave de la complejidad de organismos como nosotros es el splicing. La mosca también tiene splicing, pero nosotros tenemos el SPLICING ALTERNATIVO, podemos sacar todos los intrones (siempre) y también a veces sacamos exones, esto nos da la capacidad de que de un gen podemos hacer mas de una proteína, es decir, con estos 25 mil genes podemos hacer 250 mil proteínas distintas y los organismo inferiores con 10 mil genes forman 10 mil proteínas.

Fíjense acá que hay un gen con 6 exones (verde) y los intrones (amarillo) y este gen según en que tejido se expresa va a resultar en una proteína diferente. Por ejemplo si este gen se expresa en glándula tiroides el splicing va a remover todos los intrones y los exones 5 y 6 también los va a sacar, entonces va a utilizar por exones 1234 y se traducen y va a sintetizar calcitonina. Ese mismo gen se transcribe en el cerebro, sufre splicing alternativo y elimina el exón 4 y mantiene el 5 y 6 y va a resultar una proteína distinta. Entonces esta proteína, que es una hormona CGRP que se secreta en hipófisis estimula la secreción de calcitonina.Como están codificadas a partir del mismo gen, se esperarían funciones parecidas por su gran similitud aminoacídica.

La manera en que hace esto la célula hoy se sabe, por ejemplo para sacar el exón 4, la célula une unas proteínas, bloqueando los sitios de splicing a ambos lados del exón. Lo que sucede es que

todo sale como un intrón, por la acción de esas proteínas se logra que el exón se vaya al medio del intrón como parte de él. Todo esto esta regulado.

Vamos a ver a continuación como se regula la transcripción, ya que en la célula no solo hay que transcribir los genes, sino que también hay que saber cuando y donde hacerlo, en que célula sí, en cual no. Pues bien, todo eso lo hace el famoso regulador.

El regulador, como su nombre lo indica, es quien regula la transcripción y lo puede hacer de forma positiva o negativa, o sea que hay activadores de la transcripción e inhibidores también. Todo lo que les dije de los factores de transcripción basales son necesarios, pero no suficientes. Todo este complejo debe ser activado para que la polimerasa comience a transcribir y esto lo hacen unas proteínas que se llaman Factores de transcripción específico y que se unen al regulador.

Aquí tenemos el gen, en el promotor están los factores de transcripción basales y en el regulador el factor de transcripción específico, recordar que estos factores de transcripción son proteínas. Se sabe, ya que se ha visto directamente en un microscopio, que lo que sucede es que el DNA se dobla de manera que el factor de transcripción específico se une a los basales y la RNA polimerasa es fosforilada, por lo que se activa.

Comencemos entonces a hablar de los factores de transcripción específicos. Acá tenemos un dibujo un poco mejor de esto mismo. Aquí pueden ver que la cosa no es así tan simple, no es que una proteína se una a otra y se activan, si no que participan proteínas accesorias. Ahí está la RNA polimerasa, la caja TATA del promotor, también están los factores basales unidos y estos de acá son los factores de transcripción específicos. Los factores de transcripción específicos tienen 3 dominios (dominios = regiones puntuales de la proteína que tienen una función), un dominio que se llama “dominio de unión al DNA” que, como su nombre lo indica, es el encargado de reconocer al

regulador, por ejemplo, en este caso de acá se va a unir a un regulador que tiene un nombre, RAR (retinoic acid regulator), que está en los genes que tienen que activarse con una hormona que se llama ácido retinoico. Entonces, el dominio de unión al DNA se une al regulador y otro dominio que es de “activación” se va a unir a los factores basales. En otra parte de la proteína está el tercer dominio que es un “dominio de unión del ligando”, ahí se va a unir un ligando, por ejemplo, una hormona. Se tiene que armar todo este complejo para que la transcripción comience.

Estos factores de transcripción se unen a través del surco mayor del DNA. La estructura de doble hélice del DNA define 2 espacios, un espacio que queda entre las 2 hebras paralelas que se llama surco menor y otro espacio que hay entre vuelta y vuelta que es mucho más grande y que se llama surco mayor.

Estas proteínas son capaces de reconocer la secuencia que está en el DNA sin separar las dos hebras. Para ver las bases que están hacia adentro en la estructura del DNA y unirse a ellas, estas proteínas no necesitan separar las dos hebras de DNA ya que llegan por el surco mayor y pueden verlas como “por debajo” del DNA, pueden unirse acá y ver las bases, no necesita separar las hebras. Acá puede verse la proteína que tiene 2 regiones alfa hélices, una de ellas es la encargada de unirse al DNA y la otra es la región de activación.

Hay 4 tipos de factores de transcripción específico, yo aquí les muestro uno. Como estas proteínas tienen un alfa hélice, una vuelta y otra alfa hélice, el nombre que tienen es “hélice-vuelta-hélice” (helix-loop-helix). Van a encontrarse con otra que se llama “dedos de zinc” que es como una mano en donde los dedos son los que ingresan por el surco mayor del DNA y reconocen la secuencia reguladora.

Algo que se ve en la figura anterior, es que los factores de transcripción específicos siempre se unen en forma de dímeros, siempre 2 proteínas. Pueden ser 2 proteínas iguales o dos proteínas distintas, homodímero o heterodímero, respectivamente. Acá está el dímero, este es un factor de transcripción, este es otro y están unidos entre ellos y también al DNA en la zona del regulador. Cada una de ellas tiene un sitio de reconocimiento, en este caso, esta se une al de ácido retinoico y esta otra al de otro factor, el ácido cis-retinoico, son muy parecidos. Son 2 proteínas distintas, por lo tanto, heterodímero. Si aquí dijera RAR y RAR, las proteínas tendrían que ser iguales, por lo tanto, homodímero.

Cualquier proteína no puede unirse al DNA, ya lo vimos con las histonas, en donde su característica fundamental es que tiene muchos aá básicos. Pasa algo muy parecido con los factores de transcripción, los cuales también tienen que tener aá positivos para poder unirse al DNA. Aquí sucede algo curioso, porque en la secuencia aminoacídica de estas proteínas la idea es que queden aá positivos en una cara del alfa hélice para que se puedan unir al DNA y las cargas negativas de los fosfatos no las repelan. Ahora, como logra la célula tener puras cargas positivas hacia un lado de la alfa hélice?… es bastante simple. Ya que una vuelta del alfa hélice está compuesta por 3,6 o casi 4 aá, cada 4 aá hay un básico, entonces, si cada 4 se pone uno básico, al final todas las cargas positivas van a estar hacia un lado y la proteína se va a poder unir sin ningún problema al DNA.

Volviendo a la unión de las proteínas como dímero, esto tiene una importancia biológica. Pensemos el siguiente caso. El genoma humano tiene 25000 genes que, idealmente, a la célula le gustaría controlarlos de forma independiente, recuerden que las células nuestras no tienen operones, no tienen genes regulados todos juntos, sino que por definición cada uno de nuestros genes es capaz de activarse de forma independiente a otro. Entonces, si tenemos 25000 genes, necesitaríamos 25000 factores de transcripción distintos para regular de forma independiente cada uno de esos 25000 genes, cosa que sería absurda, ya que para codificar esos 25000 factores de transcripción, que son proteínas, necesitaríamos otros 25000 genes, es como que en una empresa haya 100 jefes y 100 empleados, muy ineficiente. Entonces, cual es la solución… que cada jefe le de ordenes a más de un empleado, en el caso de los factores de transcripción, que éstos no se unan solos, sino que se combinen y basta con hacerlo de a 2 para obtener el número de combinaciones necesarias para el control de nuestros genes. Un ejemplo simple. Tenemos 3 factores de transcripción, A, B y C, los cuales pueden unirse al regulador como homo o heterodímero, entonces vamos a tener 6 combinaciones (AA, AB, AC, BB, BC, CC). Por lo tanto, con 3 proteínas podemos controlar la transcripción de 6 genes. Si a esto le agregamos que también hay factores inhibitorios de la transcripción podemos aumentar mucha más la cantidad de combinaciones, o sea, los inhibidores se unen a os activadores y los bloquean, entonces ahora el activador no puede funcionar. Alguien como tarea para la casa podría averiguar cuantos factores de transcripción distintos necesitamos para controlar 25000 genes en forma independiente. Piensen que para controlar el funcionamiento de 6 genes necesitamos 3 factores, pero tomen en cuenta que esto no es lineal, es exponencial, entonces van a ver que para controlar 25000 genes no hacen falta miles de factores, más bien algunas decenas, como mucho 100 factores, no más que eso.

Ahora, los factores se unen al DNA y activan la transcripción, pero ¿cómo saben estos factores cuando deben unirse?... esto entonces tiene que ver con la regulación de la expresión del gen, cuando quiero yo que este esté activado o no. Entonces para esto existen diferentes métodos. La manera más simple de activar un gen es que el factor de transcripción no exista, que se sintetice, busque a su regulador y active la transcripción de éste. Otra forma es que el factor de transcripción exista dentro del núcleo en forma inactiva (o sea que no es capaz de irse al regulador) y después aparezca un ligando, que puede ser una hormona, que tenga su sitio de unión y, una vez que se una, el factor de transcripción cambie su estructura para que sea capaz de unirse al regulador. Este es el mecanismo de acción de muchas hormonas, básicamente de las hormonas que se denominan esteroidales.

Lo que yo les estoy contando pasa dentro del núcleo, entonces ahora cabe preguntarse como pasaría si no cualquier hormona pasa adentro del núcleo. Una hormona proteica no puede pasar al núcleo, no atraviesa la membrana plasmática, en cambio una hormona lipídica (esteroidales) que tienen su estructura en base a colesterol, como la testosterona o algunos corticoides, si lo pueden hacer. Entonces entran a la célula atravesando la membrana plasmática, llegan al núcleo y lo

atraviesan también, buscan su receptor que es un factor de transcripción, se unen a él y activan la transcripción del gen. Así funcionan estas hormonas. Su fin último es activar el gen. Pero que pasa con la insulina por ejemplo, que es una hormona proteica. Estas hormonas llegan a la membrana celular y ahí buscan a un receptor, cuando lo encuentran se unen a este y después comienza un mecanismo de transducción de señales, o sea que la señal que está ocurriendo en la membrana, llega al núcleo por alguna manera, ya sea por cAMP, por kinasa, etc. Esta es la otra manera de activar un gen y que se muestra acá. Entonces, el factor está inactivo y por una kinasa o una cascada de kinasas de transducción de señales, este se fosforila, cambia su estructura y así se puede unir al DNA. Así es como la insulina y las hormonas proteicas activan la transcripción de genes.

En esta diapositiva podemos ver lo que yo les decía de los factores inhibidores que impiden el funcionamiento de los factores de transcripción. Estos factores inhibidores pueden funcionar de varias maneras, por ejemplo, aquí está el factor (verde) y el inhibidor (celeste), el inhibidor toma al factor y lo bloquea haciendo que no se pueda unir al DNA, como si le estuviera enmascarando el sitio de unión al DNA, entonces por alguna de

estas señales de kinasa, cascada o lo que sea, el inhibidor puede ser fosforilado y al cambiar su estructura, se despega y ahora el factor queda libre para unirse al regulador del DNA. Ahora, este es más sofisticado, el inhibidor está unido al factor de transcripción y esto impide que el factor de transcripción entre al núcleo por el poro nuclear, entonces cuando llega la señal activadora de la transcripción, de alguna manera este inhibidor se despega del factor de transcripción, éste entra al núcleo y encuentra sus genes para activarlos.

Funcionalmente lo más ineficiente es el primer caso, que la señal llegue y tenga que sintetizarse el factor de transcripción para que este se una al DNA y todo lo demás, porque es muy lento, implica transcripción del factor, traducción del factor, etc. Entonces desde el punto de vista de la rapidez, lo mejor es tener la proteína ya formada, pero que esté inactiva y que por un cambio químico se active rápidamente, por eso la mayor parte de los factores funciona de esta manera, es más rápido.

Habíamos dicho hace algunas clases atrás que las histonas son perjudiciales para la transcripción, o sea que los nucleosomas son capaces de regular la transcripción de los genes y esto pasa porque las histonas interfieren en la transcripción desde el momento en que, por ejemplo, ocultan al promotor. Acá pueden ver la caja TATA del promotor que está como escondida dentro de un nucleosoma, lo que hace que las RNA polimerasas y los factores basales no puedan verlo, por lo tanto este gen está silenciado. Ahora, acá pueden ver que está el regulador del gen en donde se va a unir el factor específico, el cual una de sus funciones modificar a las histonas de tal forma que se despeguen del DNA para que la zona del promotor quede liberada para que pueda llegar la RNA polimerasa y los factores basales para que se unan. Acá está el dibujito de RNA doblado y el factor especifico activando a la RNA polimerasa.

Los factores de transcripción logran esto gracias a la acetilación o desacetilación de las histonas. Existen represores y activadores de la transcripción. Las proteínas activadoras atraen a las acetilasas de las histonas (histonas acetilasas) las que van a acetilarlas y van a producir que se despeguen y el promotor quede libre para la unión de los factores de transcripción basal. Esta es la explicación de por qué en las zonas de heterocromatina no hay transcripción, están los genes apagados.

Pregunta: ¿el sector del regulador nunca está enrollado a histonas?Respuesta: sí, podría estar eventualmente. Esto ocurre más bien en células que tienen genes silenciados para siempre. En ellas existen sectores de heterocromatina en donde ni siquiera el factor específico tiene acceso al regulador, entonces ese gen nunca más se activa. Aquí está el ejemplo del cromosoma X que se inactiva por compresión extrema de la cromatina, ya que todos esos genes se apagan para siempre, porque hay tantas histonas que ni siquiera las proteínas activadoras tienen acceso a ese DNA.

Ahora, como última parte de esta clase, empezaremos a hablar de los operones en las bacterias. Los operones eran grupos de genes que se presentan sólo en las bacterias. Los genes de este grupo están presentes muy cerca uno del otro y funcionan bajo el control de un solo promotor. Estos grupos de genes codifican para proteínas que están

relacionadas unas con otras, por ejemplo, cuando una bacteria tiene que sintetizar un aminoácido y necesita varias enzimas para hacer esa vía metabólica, las va a activar todas juntas porque siempre va a necesitar todas las enzimas al mismo tiempo.

La primera evidencia de cómo se regulan los genes en las células, fue con experimentos en bacterias, por lo que lo primero que se estudió fueron los operones. Esto fue alrededor de los años 60 y 70 por dos científicos microbiólogos franceses que se llamaban Jacob y Monod.

Lo que ellos estudiaban era como las bacterias escherichia coli usan la lactosa como fuente de energía. Ustedes saben que la lactosa es un disacárido formado por una galactosa y una glucosa. La enzima b-galactosidasa es quién rompe ese enlace

glicosídico y libera a los dos monosacáridos para que entren al metabolismo, un disacárido no puede entrar como tal, debe ser cortado el enlace.

Los experimentos que hacían eran muy simples. Tenían un cultivo de bacterias en un medio de crecimiento que no tenía lactosa, entonces ellos agregaban lactosa a las bacterias y veían que en unos pocos minutos éstas fabricaban la enzima b-galactosidasa, la cual antes no estaba. Entonces dijeron… conclusión número 1: si la bacteria no tiene lactosa, no sintetiza la enzima. Es inteligente, porque para qué va a tener una enzima para un sustrato que quizás nunca aparezca, entonces, luego de unos 10 minutos la bacteria ya producía la enzima y al secar la lactosa del medio, la enzima desaparecía. Con esto se dieron cuenta de que debía haber un mecanismo con el cual la bacteria regulaba la síntesis de la b-galactosidasa y se les ocurrió que estaba al nivel del DNA, al nivel del gen. Finalmente gracias a otros experimentos con bacterias normales, mutantes, etc., lograron descubrir como funciona este sistema que llamaron como Operón. Como este es el operón que la bacteria usa para metabolizar la lactosa, se llama Operón Lac.

Acá están los genes que codifican las enzimas. Como cualquier gen que se conoce, hay un promotor el cual funciona para todos estos genes (por definición de operón) y al cual se le va a unir la RNA polimerasa. Se descubrió que en los operones hay un elemento que se llama Operador, que está justo entremedio del promotor y los

genes. Por último, todos los operones tienen un gen que se llama regulador. No confundir este regulador con el que habíamos estado hablando anteriormente, el de ahora es un gen, o sea esto va a producir una proteína. El otro regulador, el de los eucariontes, es una secuencia del DNA donde se unen los factores específicos.

Entonces, presentado el operón, veamos como funciona. Aquí vemos el gen regulador que se transcribe, se traduce y da origen a una proteína que se llama Represor. Este represor se une al operador y al hacerlo, la RNA polimerasa no puede unirse al promotor ya que hay una competencia y en el caso de que se una, no puede avanzar porque el represor está en el medio molestando, no hay transcripción y no se produce b-galactosidasa. Esto ocurre cuando no hay lactosa.

Y que veían ellos… cuando agregaban lactosa al medio, la enzima aparecía, y lo que descubrieron es que la lactosa, se une al represor, cambiándole su estructura y así el represor se despega y una vez que el represor se despega, la polimerasa puede empezar a transcribir. Entonces el sustrato que es la lactosa, esta estimulando la transcripción de la enzima, es inteligente ese mecanismo que ocupa, utilizando el sustrato para controlar la transcripción, estimulando la codificación del gen, para la transcripción de la enzima.

La bacteria empieza a usar la lactosa como alimento, hasta que ésta se acabe del medio, y si la lactosa desaparece, el represor se puede unir al operador u hacer que la polimerasa no transcriba, se dice que la lactosa es un inductor, porque induce o activa al operón.

El RNA mensajero, es policistronico, da origen a las proteínas: B-GALACTOSIDASA, PERMEASA (que es el transportador que se ocupa para que la lactosa entre)y la TRANSACETILASA, que aun no se sabe muy bien para que tiene que estar en el operón LAC , porque no tiene mucho que ver con el metabolismo de la lactosa.

Se hicieron muchos experimentos, para ver que hacia la bacteria con presencia de glucosa y la lactosa:Si hay glucosa y lactosa: la bacteria usa solo glucosa, olvidándose de la lactosa, porque le conviene usar la glucosa, ya que entra directo al metabolismo de la

glicólisis, para la obtención de energía. La lactosa, en cambio, se tiene que producir enzimas para degradarlas, es más costoso.

Cuando hay glucosa presente, una enzima que se llama ADENILATO CICLASA, se inactiva y por lo tanto los niveles de cAMP disminuyen, esta enzima es la misma que usan los eucariontes, para producir cAMP (segundo mensajero). Se llama cAMP porque el enlace fosfodiester es con el mismo nucleótido, es un enlace 5´3´, pero con el mismo. Cuando disminuye la glucosa la Adenilato Ciclasa, se activa y produce cAMP, éste activa a CAP (que es una proteína activadora de la transcripción), y al activarse, se une al promotor, lo que permite que la RNA polimerasa empieza a transcribir.

Por lo tanto para que el operón se transcriba se tiene que cumplir dos condiciones:1) Que el represor no este unido a la cadena.2) Que el CAP si este unido a la cadena.

Si logran entender esta figura, logran entender al operón LAC. Hay 4 situaciones posibles a las cuales se encuentra la bacteria:

Con glucosa y con lactosa: cuando hay lactosa, se une al represor y el represor se despega del operador, pero como hay glucosa también, los niveles de cAMP disminuyen, inactivando a CAP, por lo tanto no habrá transcripción. OPERON REPRIMIDO.

Sin lactosa y con glucosa: al no haber lactosa, el represor seguirá pegado al operador, y porque si hay glucosa el CAP no se unirá, OPERON REPRIMIDO. Porque no tiene activador y si tiene represor.

Sin lactosa y sin glucosa: el represor estará unido, porque no hay lactosa, y el CAP también estará unido (porque no hay glucosa), así no hay transcripción porque esta el represor OPERON REPRIMIDO.

Con lactosa y sin glucosa: con lactosa el represor de despega, y sin glucosa aumentan los niveles de cAMP, y el CAP se unirá, se cumplen los dos requisitos (sin represor y con CAP) OPERON INDUCIDO.

OPERON TRIPTOFANO (W):

Funciona parecido al operón LAC, pero al revés. El operón LAC le permite a la bacteria usar la glucosa como fuente de carbono, las bacterias también sintetizan sus aminoácidos, sintetizan su W, para nosotros es un aminoácido esencial, no lo podemos fabricar. Pero las bacterias no tienen aminoácidos esenciales, ellas sintetizan todos sus aminoácidos. Entonces las bacterias tienen una vía metabólica, que sintetizan tres enzimas que les permite sintetizar W a partir de otros compuestos nitrogenados, pero el concepto es al revés.

El operón W, se activa cuando no hay W (al revés de LAC), este es un operón para la síntesis W. el experimento

comprobó que al no haber W, la bacteria sintetiza enzimas para su síntesis, al agregar W, la bacteria apaga el operón, porque no necesitan gastar energía fabricando W si ya lo tienen. Funciona igual, tiene una proteína que es un represor que se une al operador, la diferencia esta en que, el represor al estar solo se despega del operador (al revés que el LAC), y cuando aparece el W, se une al represor y esto hace que se una al operador, por lo tanto el W es un corepresor. Este operón no tiene CAP, es mas simple, solo funciona con el represor. Este es un operón REPRIMIBLE (al revés que el LAC).