REGULACIÓN GÉNICA EN PROCARIOTAS 1. Características

REGULACIÓN GÉNICA EN PROCARIOTAS
1. Características generales
2. Sistemas reprimibles: control del anabolismo
2.1. Operón triptófano 2.1.1. Control por represión
2.1.2. Control por atenuación 3. Sistemas inducibles: control del catabolismo
3.1. Operón lactosa
1. Características generales
En las bacterias existe una coordinación que implica la intervención de fenómenos de regulación
Regulación procariótica: Adaptación al entorno Economía de nutrientes
Escherichia coli: 1 cromosoma circular
4,6 x 106 pb
4300 proteínas
Constitutivas: ADN polimerasa, etc.
Proteínas
Reguladas: condiciones externas
disponibilidad de sustrato
1. Características generales
SISTEMAS DE REGULACIÓN GÉNICA
Sistema Constitutivo: Siempre se expresa, y por lo tanto no están regulados ni por inductores ni por represores.
SISTEMAS ADAPTATIVOS
Sistema Inducible: Generalmente no se expresa. Corresponde a enzimas que se necesitan pocas veces.
Sistema Represible: Enzimas que se utilizan habitualmente.
Operón trp
OPERÓN: Fragmento de un cromosoma que contiene:
a) Genes estructurales que se transcriben juntos
b) Genes control: promotor y operador
2. Sistema Represible: Control del anabolismo
2.1. OPERÓN TRIPTÓFANO (trp)
Promotor: Región de ADN a la que se une la ARN polimerasa
Operador: Región reconocida por una proteína específica
2. Sistema Represible: Control del anabolismo
2.1.1. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR REPRESIÓN
2. Sistema Represible: Control del anabolismo
2.1.1. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR REPRESIÓN
PROTEÍNA REGULADORA
(REPRESOR)
triptófano
2. Sistema Represible: Control del anabolismo
2.1.2. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR ATENUACIÓN
b)
a)
2
3
3
R
R
4
Baja concentración de triptófano
Traducción lenta dominio 1
Horquilla 2-3
Transcripción normal
1
2
Alta concentración de triptófano
Traducción rápida dominio 1
Horquilla 3-4
Transcripción detenida
4
3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo
3.1. OPERÓN LACTOSA (lac)
represor lac
•
•
Glucosa: AMPc
No hay activación del promotor
Activador transcripcional: Proteína activadora de catabolitos (CAP) activa en ausencia de glucosa
Represor transcripcional: Represor lac (proteína constitutiva, activa en ausencia de lactosa)
3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo
3.1. OPERÓN LACTOSA
1ª SITUACIÓN: + Glucosa
‐ Lactosa
No se produce transcripción
3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo
3.1. OPERÓN LACTOSA
2ª SITUACIÓN: ‐ Glucosa
‐ Lactosa
OPERÓN LACTOSA
CAP
promotor
lacI
lacI
AMPc
represor
lacZ
//
sitio unión
CAP
lacY lacA
ADN de E. coli
operador
ARNm
proteína
reguladora
(REPRESOR)
No se produce transcripción
3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo
3.1. OPERÓN LACTOSA 3ª SITUACIÓN: + Glucosa
+ Lactosa
OPERÓN LACTOSA
promotor
lacI
lacI
ARN
pol
//
sitio unión
CAP
lacZ
lacY lacA
ADN de E. coli
operador
lactosa
ARNm
proteína
reguladora
(REPRESOR)
represor
(cambio conformacional)
Transcripción muy baja
3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo
3.1. OPERÓN LACTOSA (lac)
4ª SITUACIÓN: ‐ Glucosa
+ Lactosa
OPERÓN LACTOSA
CAP
lactosa
AMPc
represor
promotor
lacI
lacI
ARN
pol
//
sitio unión
CAP
ARNm
lacZ
lacY lacA
ADN de E. coli
operador
ARNm
proteínas
proteína
reguladora
(REPRESOR)
Transcripción máxima