Regulación de la expresión génica en procariontes

Genes constitutivos: se expresan en todomomento durante el crecimiento bacteriano.

Genes inducibles: solo se expresan cuandoexisten ciertas condiciones en la célula

Tipos de regulación genética

genes regulados negativamente

Operones catabólicos

Operones biosintéticos

inductores

corepresores

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

El operón Lac es regulado negativamente

Regulador

Operón LAC

Operador lac Z Lac A Lac Y

ARNm

Represor activo

Si no hay lactosa los Genes no se transcriben

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.

Regulador

Operón LAC

Operador lac z lac a lLac y

ARNm

Represor

Transcripción

Traducción

Enzimas para metabolizar la

lactosa

Lactosa

Represorinactivo

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 represor volverá a su estado activo y dejarán de transcribirse los genes x, y , a.

Operón LAC

Represor Lac

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

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

Mutaciones del operón Lac:

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)

Genes que constituyen el operón de triptofano

¿Cómo funciona el operón?

El represor de triptofano es sintetizadocomo un represor inactivo (aporepresor)

En presencia de triptofano, el represorexperimenta 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.

Región líder del operón de triptofano

Estructuras secundarias en la región líder

La cadena 2 también puede aparear con la 3

Como se regula el operon de triptofano

en presencia de triptofano

en ausencia de triptofano

Operones de aminoácidos