REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA

BACTERIAS

GENES TRANSCRITOS PROTEÍNAS

REGULACIÓNTRANSCRIPCIONAL

REGULACIÓNPOST-TRANSCRIPCIONAL

REGULACIÓNPOST-TRADUCCIONAL

FUNCIÓN

FUNCIÓN

POSITIVANEGATIVA

Cambios en la expresión genética

Regulación de la Transcripción

Inicio de los estudios de la regulación de la transcripción en bacterias

François Jacob, Jacques Monod y André Lwoff

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)

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)

Cuando no hay lactosa NO se expresan los genes estructurales del operón lac (REGULACIÓN NEGATIVA)

La unión de la lactosa al

represor, lo separa del operador

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:1. Que haya lactosa en el medio2. Que la concentración de glucosa en el medio sea mínima