Tema 11. Control de la expresión génica en

procariontes

• regulación transcripcional:

- modelos de control: inducible, represible, constitutivo, negativo, positivo, …

- el operón lac: inducible negativo y represible positivo

- el operón ara: control positivo y negativo por araC

- el operón trp: represión y atenuación

• operón, regulón y modulón

• regulación traduccional

• regulación postraduccional

11. Control de la expresión génica en procariontes

Niveles: - transcripción - traducción - postraduccionales

regulación transcripcional

• Promotores: fuertes y débiles • subunidad • mRNA corta vida media• operón, regulón, modulón

el operón lac

control de la expresión génica

constitutivos

inducibles

represibles

catabolismo de azúcaresreparación de daños

estructurasreguladores

síntesis de aminoácidossíntesis de nucleótidos

modelos de control

Inducibles: lac, ara

Represibles: trp

Negativo

Positivo

Negativo

Positivo

control negativo

control positivo

resumen

represor+

inductor

lacgal

aporrepresor+

correpresor

trparg

apoinductor

apoinductor+

inductor

aramal

inductor aporrepresor+

correpresor

ilvcys

el operón lac:inducible negativo

y represible positivo

el operón lac

represor inductor

genes estructurales lac

silvestre sin lactosa

el operón lac: inducible negativo

silvestre con lactosa

IPTG

operón lac ON/OFF

mutante constitutivo (Oc)

operador del operón lac

mutante constitutivo (I-)

mutante no inducible (Is e Iq)

merodiploide Oc

merodiploide I-

merodiploide IS

I–Z–

Y–Oc

Is Oc Z–

Y–P–

Z: no síntesis Y: constitutivo

Z: constitutivo Y: inducible

I–Z–

Y–Oc

Z–

Y–

P–

Is P–

Z: constitutivo Y: no síntesis

Z: no síntesis Y: no síntesis

el operón lac: represión por catabolito

silvestre sin glucosa

silvestre con glucosa

+ glucosa- lactosa-> NO síntesis

+ glucosa+ lactosa-> poca sínt.

- glucosa+ lactosa-> SI síntesis

LacI y CAP unidas a Plac

el operón ara

control positivo y negativo por araC

el operón trp

biosíntesis de Trp

regulación por represión

regulación por atenuación

fago : un complejo de operones

operón, regulón y modulón

regulón SOS

regulón: SOS, HS (choque térmico), S

R2 M1 M2 P E1 E2 T

R3 M1 M3 P E3 E4 T

R4 M1 M4 P E5 E6 T

R1

R2 M1 M2 M0 P E1 E2 T

R3 M1 M3 P E3 E4 T

R4 M1 M4 M0 P E5 E6 T

R1

R6 M5 M6 M0 P E7 E8 T

R8 M0 M8 M5 P E11 E12 T

R5

R7 M5 M7 M0 P E9 E10 T

R9 M9 M0 P E13 E14 T

R0

modulón: CAP-cAMP, ppGpp (respuesta restringida)

regulación traduccional

1. polaridad y acoplamiento de transcripción y traducción

2. RNA antisentido. Ej: genes porinas, nº plásmidos, ...

3. eficiencia de unión del ribosoma a la secuencia Shine-Dalgarno, interruptores ribosómicos

4. preferencia de codones (redundancia del código genético)

5. ribozimas

regulación traduccional

1. polaridad y acoplamiento de transcripción y traducción

10 : 5 : 2

regulación traduccional2. RNA antisentido. Ej: genes porinas, nº plásmidos, ...

regulación traduccional

3. interruptores ribosómicos

regulación traduccional5. ribozimas

regulación postraduccional

1. proteínas alostéricas Ej: LacI, TrpR

2. retroinhibición Ej: biosíntesis de Trp

3. degradación proteica (señales para proteasas) 3.1. regla amino-terminal. Ej: -galactosidasa 3.2. hipótesis PEST (Pro, Glu, Ser, Thr)

1 h de clase: enero-2010

capítulo 2

2ª ed.: 2.15-2.28 (no 2.26)3ª ed.: 2.17-2.29

problemas