tesis_uam/Enzimas genetica veloc de sintesis y degradaci

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P
IIoTBomccImt
Se ha observado en cQlulae microbianas,
al igual que
en una gran r s r i e b d de cdlulae diferentes, la velocidad
del cotabollsmo no viene controlada por l a ooncentrac~ibn
do o~emontosnutritivos asequiblos en el entorno celular,
sino por lae necesidades instantaneae -segundo a segmdode l a d l u l a , de e~aergiaen fonna de ATP.
La regulaci6n
d i v s r s o s nivelee,
de
una ruta metab6lica puede ocurrir a
:La velocidad
de reaccidn de cada una de
lae reaccione8 enzimSticaa dependera del pH y de las aop
centraoioaes intrmslulares
ducto(8) y d e l o o e f a c t o r ,
del -trato(
S),
o del pm-
que eon le9 elementosprimarios
para l a regulacidn de l a aotividad enzimAtioa.
El segundo nivel d e l c o n t r o l de las secuenciasmets
bdlicas se efectb
a traves de l a accibn de enzima8 r
e
p
ladoras. Kwhos eon Lnhibidomspor e l productofinalde
la
secuenoir en que actúm. Adenas, algunas enzimas remado-
ras eon activadas o eetimdadas por metabolitos especifi-
por s u propio sustrPto.
El t e r c e r n i v e l en e l que Be ej e m e l a regulacidn m 2
t a b b l i c a e s a trav6s del oontrol genetic0
de l a velocidad
cos y a veces
secuenaia m=
de s i n t e s i s de l a enzfima. L a velocidad de
tabblica determinada debedepender
de l a concentracidn de
la f o m activa de cada enzima en l a secuencia, la oual, a
su vez, e s e l r e d t e d o de un e q u i l i b r i o e n t r e
dadde
s h t e s i a y de
I=
degradacidn.
La8
h a l l a n siempre presentes en cantidades
l a veloci-
enzimae que se
casi constantes en
una determinada c 8 l u l a recibe e l nombre de enzima8 constitutivas, l o s que s o l a e n t e s i n t e t i z a n e n r e s p u e s t a
s e n c i a de c i e r t o s s u s i t r a t o s
a l a prs_
ae llamanenzimasinducidas.
Los genes que eapec5fj.oa.n la d n t e s i s de lae enzimae indu-
'cidae se hallan generalmente bajo represibn,
y entran en
juego, e s d e c i r , erperimentan des-represibn,solamente
cc
mo respuesta a la preeencia de un agenteinductor.
Una secuenciacompleta de enzima puede s e r reprimida
o inducida oomo s i &
m
a un grupo, su s l n t e s i s e s t a codíficada por un gnrpo del genesconsecutivos DRA, llamado o=
rbn, que puede ser reprimido o des-reprimido en conjunto.
Otrotipo de repI.esidn e n a i d t i c a , c o r r i e n t e en las
bacterias, es e l que f b o i o n a en l a represidn de enzimas
catab6licas. Es una observaalón general de la glucoaa, que
e s e l combustible d s d i r e c t o paxa la mayorfa de las celdas
que pueden suprimir la. fonnaci6n de ensimas indíciblee que
u t i l i z a n a alguna otra.mol6culacombustible.
La presencia
de glucoes en e l mediode c u l t i v o reprime l a ~galactosida-
sa incluso en
la presencia de lactoss, A d cuando hay gl-
c o s a disponible o o m ~combustible, l a s bacterias prefieren
la r u t a c a t a b d l i c a &S p r i m i t i v a , e8 d e c i r l a g l u c o l f t i c a
o f e m e n t a t i v a , desco.nectando c u a l q u i e r o t r a ruta oats%
lica suministradora de energfa.
La represibn
e s tambien
un r e f l e j o del principio de
economfa c e l u l a r , cuando l a s enzimas neoesarias para l a
b i o s i n t e s i s ya no se :necesita dejan de producirse.
Kuchas enzima6 iJaplicadas en l a b i o s i n t e s i a c e l u l a r
exiben un tipo de respuesta a h i l a r ; por ejemplo, las c&
l n l a a de E. c o l i an d e e a m l l o en un medio ain nin&
ami-
"
nodcido contiene toda13 lae enaimas neoesariae p ~ l rla
blz
s h t e e i e de l o s 20 amino&cidos e s c e n c i d e e . Por 01 oontrareo
cuan& e l medio aontione estos amino&cidos, l a s enzima6 b i b
sintetiesntee oomspondientes faltan
Estas, cuya cantidarl
tos
IM
casi por aompleto.
reduce en presenaia de m u prod-
terminales 8on enzima8 represibleu. Aqusllos produotom
terminales metabdlicoe cuya i n t m d u c c i h en un medio de o+
t i v o disminuye espeoificamente l a ooncentncidn de una enzima
se conoae como c o m p r e s o r .
Sustratos como la: l a c t o s a cuya introduccidn en
medio
M
Ir cantidad de una enzima, Be l e c o n .
co oon el nombre do inductor, y eug enzimas correapondientes
se denominan enzima8 induciblos.
Las respuestaa in.dicidae y repreeivas son igualmente
dtilom para las bacter5da; cuando 80 requieren enzima8 para
de cultivo especffioo
transformar
' u n a
mof4cula a l i m e n t i c i a e s p e c í f i c a o para
8%
htizar un oonatiiqyente celular necesario, ellas e s k n pr_e
aentee, ouando no son neceaarias, se hayan ausentes.
Un
dm
8
gmgo ospeoicrl de moldculas U-6
deoidir orrdndo
80
han da haoer
la8
ropmsona
w
-
mlisula~de IO&,
q1y) 0od.ifb.n pam mudhas de l a 8 enzimrr h d w i b l e s y z ' . p e
8ibl.a.
C a d a raproeor ' b l o q u e a la e h t e e i s & una o
t0h.0
Est08 ~PFOSOBOS m9
la8
de&
&dí@d
qU0
pmtefnae, por DEA cromoebmico; los m
dificpa para e l l 0 6
S.
OOdiflCd.06
~d
I
-S
pm"
tO&U
e que 00-
reguladom~.
ha confinnado reciontemante qw las mol&uLs
m-
Co~Ou;mkmsnkb,
00-
lma unidad d. Ynflr8a os definid8
la cantidad do r m i l a s r que pmduce un lo$ d.o
itismi+
cidn an Ir intansidail d e l c o l o r raulda1 oonrpueeto m
a
l
i
szcyodo bajo ciertas Condicionas.
1Gluco:milasa e s una enzima e x o - p a r t i d o r e ,
E i v z s de g l u c o s = , cie t e r m i n a l e s no r e d u c t o r a sd e
y r e m u e v e unid.=.i.es s u c e -
ICE c&Lcn?r,
a c c i 5 n de l a e n z i m ad e c r e c ec u a n d oe se n c o n t r E d ol o se n l a c e s
milo?cctin;
o glucogcno.
2,: r u s t r z t o .
La
-l,Ó, como e n
(en l a prioticst se r e d . i z o a 1S5 rav/min.
R e a l i z a r z a uu~pencibncon
5
ml. de soluoidn
salina
i s o t b n i c o e s t e a a cada tubo y cuantifiaar bacterias/rnl.
Aspergillus niger.
1. Preparar 3 matraoee que contenga 20
ml. de medio da
cultim PDQ
2. E s t e r i l i z a r .
3. Inoculas.
4. Incubar 7 dfaa a 2 8 O C
5. Eíacer una mspencibn oon
d..de
a@a
eeteril y
dos gota0 de g l i o e r o l
6. Agitar con perlas de vidrio e s t o r i l
7. Cuantificar e:l #
b'
de esporas/ml. en canara de Neubauer.
1. Pmp;rror m n;;~trazE. de 250
ml. quo contenga 75
d. de l o s s i g u i e n t e s medios. (composicidn g / l )
EXPEXEZS!lD A Y
Y1
B'
Almidon eoluble
(m419 0 2
-
10.0
1.o
1.O
0.5
o. 25
8 .o
Tp04
Una
~.
CllL306a
El pH;
M2
4.5
'
6.5
EnERmEm?O c
....o
.....
0.5
0.25
-
H O ~ B
Bacterias
El medio 3 se pre~paraen relocidn 1:l de loo rnedioe
uno y dos.
E)IpE3lEFIQD
Colocar 67.5 m l .
d e l medio dos y despues de 18 hs. de
incubacidn se agrega 7.5
d 0.8 $.
Inoculacidn
e
m.l
de s o l u c i d n g l u c o s a e s t o r i l
incubaci6n de los matraces.
I n o c u l a r 1 d. da esporas con
Ido7
esporas/nl.
t
~123.concentracidn
de
(temperatura ambiente y 115 revtlrnin.)
D) DETERKIUCIClN DE ACTIVIDAD DE
(3wJCOBwLA8b.
I
......
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.
.
PH
Medio 1.- En é s t e medio comenzamos a t r a b a j a r c o n
quefui,debido
a que a l someter a p r e s i o n e s y temperaturaselevadas
se produjeroncambiosen
c u l t i v op a r as ue s t e r i l i z a c i 6 n ,
los medios d e
los componenhsde
en les v a l o r e sd e
medios ( h i d r o l i s i s ) l o q u ep r o v o c óa l t e r a c i o n e s
avanzó el p r o y e c t e hubo un d e s c e n s ee n
microbiana o f e r m e n t a c i ó nd e
l e s v a l o r e sd e
l a g l u c o s aq u et e n í a n
pH que ya habi=
pH debido a l a a c t i v i d a d
-
l o s micreorganismos cem s u s t r z
e l pH b a j a r a más rápidamente y
t e y a 1 f i n a l l l e g ó a s e r d e 6.9; s e esperabaque
l l e g a r a a t e n e r un v a l o r menor que el o b t e n i d ep e r o
l o s r e s u l t a d o s no f u e r o n psi
s e d e b i ó a que e l pH i n i c i a l no era e l adecuado.
Medio 2.- En el medio d o sq u ec o n t e n í a
l a s v a r i a c i o n e se n
l o s v a l o r e sd e
como m i c a fuentedecarbonoalmidón
pH en l a sp r i m e r a se t a p a s ,f u e r o nn u l a s ,p o s t e -
r i o r m e n t e s e observó una l i g e r a d i s d n u c f h en e l pH, lo q u en o si n d i c é
ze d e
-
los
el pH aumentó. Nuestre pH i n i c i a l f u é de 7 . 2 y cenforme
mas a j u s t a d o . En i s t e c a s o
y creemosque
un pH e l e v a d o ,c r e e m a s
l a d e g r a d a c i i nd e
l a g l u c e s a ya l i b : r e p r o v e n i e n t e d e
el c o d e 2
la hidrolisis del h
:
din.
Medio
3.- En é s t e medio se observ,aronfenimenes
l a s 15 p r i m e r a sh s r a s
ciim c o n s t a n t e d e l pH en l a p r i n e r a e t a p a h a s t a
la u t i l i z a c i 6 nd e1 a : g l u c o s a
v a l o r e se n
carno f u e n t e a l i m e n t k i a
-
m u y i n t e r e s a n t e s , ya que
fué d e b i d a a
; a p a r t i r de é s t ep u n t o
les
el pH aumentan muy Ligeramente y p o s t e r i o r m e n t e se m a n t i e n e nc e n s t a n t e s .
P a r e c es e rq u ed e s p u é sd e
l a lectura de 1;n h o r a 15 cemenzó a a g e t a r s e l a g l u c o s a y
despuésdeciertotiempo,cemenzaron
i n h i b i d a s p o r l a p r e s e n c i ad e
d i a t o . c e s aq u e
se observóen
a a c t u a r l a s g l u c e a n i l a s a sq u e
la glucesa,isto
se e n c e n t r a b a n
ncp prevoca un aumentoen
l a s ú l t i m a s: L e c t u r a s
ya quepudimos
e l pH imq
ver que el pH ne
variava.
Nedio 4.- Es t e medio c o n t e n í aa l m i d ó n
se
le a g r e g óg l u c o s a ,
serv5 muy c l a r a m e n t ee n
-
cme f u e n t ed ec a r b o n o
l a r e s p u i s t ad el o sn i c r o o r g a n i s m o s
l o s v a l o r e s d e pH ya quedurante
y a l a s 18 h r s
a éste t r a t a m i e n t o se
las p r i m e r a sh o r a s e 1
ob
Actividad Enzinatica.-.
Medie 1 (glucesa)
.-
En e s t e medie ya que l a unicafuente
esperabaobtenervalores
de carbono era l a glucosase
rides de l a . , a c t i v i d a d de l a s enzimas gluceamilasas debido
un medio s i n almidón é s t a s enzimas no son n e c e s a r i a s , s i n
a queen
l e c t u r a s nos dieron c i e r t o s v a l o r e s
embargo nuestras
de actividad deglucoamilasas,
queaunque
muy
-
b a j o s , e x i s t í a n ; ÓSto quizá s e deba a interferencias en las muestras de algunas
sustancias que no s e sedimentaron cornp1et;amente a1centrifugar.
Medie 2 (almidón)
.-
En e s t e melio se sbserva una actividad de l a s glucoamilasas como e r a
de esperarse, con un aumente progresivoh;asta
l a cual s e observa un ligero descense
l a l e c t u r a de l a hora 1 0 , después de
en :La a c t i d d a d q u i z á debido a queen
dio ya hay glucosadisponibleproducto
e l me-
de l a h i d r o l i s i s d e l almidrjn. Esta glucosa
presente en e l medio e j e r c e c i e r t a i n f l u e n c i a i n h i b i t o r i a
-
en l a a c t i v i d a d de l a s
enzimas amilasas no s d l o porque l a actividad de é s t a s Últimas ya no es t i n d e t e r e
nantepara
l a s u b s i s t e n c i a d e l micreorganismo s i n o que quizápodríahablarse
especie de retreregulación p o r productos :finalessiendepar
f i n a l , l a glucosa. P o r lo tanto,mientras
de amilasas disminuye y h a s t a que
ÓSto
-
supuesto el producto
l a glucosaestápresente,
vuelve a desaparecerdel
consumi.8, hay una nueva inducción en l a actividadenzimahica,
de una
l a actividad
medie per que se
-
ya que l a Última l e c
tura nos demostró un nuevo y l i g e r o aumento en la actividad de l a s glucoamilasas.
Medio 3 (glucosa-almidin)
.-
Los datossbtenidosbajo
é:Stas condicianesnutricionales
son muy
re
presentatives de lo que e s l a r e p r e s i ó n c a t a b o l i c a y l a i n d u c c i ó n enzimatica, ya
que & t e medio conteníaglucosa
y al.nidón, s e pudo observarinicialmente
vidadenzimCicaextrexadanentebaja
muestrade
( l o que s e esperabaera
actividadenzimaticaperoparece
-
una a c t i -
no r e g i s t r a r ninguna
que p e r s i s t i e r o n l a s
nis:nas i n t e r f e r e l l
c i a s ) debido a que e x i s t í a g l u c o s a en e l medio y i s t a i n h i b e p a r e c e
que a n i v e l de
146640
t r a n s c r i p c i j n l a s í n t e s i s d e l a s enzimasglucearhilasas
hay una i n h i b i c i ó n a n i v e l e n z i m a t i c o d e
r o nc o n s t a n t e s
l a a c t i v i d a dd e
l a s a m i l a s a s . S e mantuviz
la lectura de l a h e r a 15 e n l a c u a lc o m i e n z a
esos n i v e l e s h a s t a
n o t a r s e un l i g e r o aumentoen
y además parecequetambién
l a a c t i v i d a dd e
l a s glucoamilasas
a
. E s t on o si n d i c a
-
que a l a g o t a r s e l a glucosa d e l medio y no e x i s t i r o t r af u e n t ed ec a r b o n od i s p o n i b l e
además d e l almidóncomienzan
a i n d u c i r s e l o s necanismospara
la s i n t e s i s de é n z i n a s
g l u c o a m i l a s a s y i s t a s comienzan a a c t u a r .
se h i z o (diez horasdespués
L au l t i m al e c t u r aq u e
de l a a n t e r i o r )
nosdemuestra
un d e s c e n s o en l a a c t i v i d a de n z i m a t i c a ,d e b i d o
nuevamentede
g l u c o s a en e l medie como producto de l a d e g r a d a c i ó nd e la l m i d ó n .
Medio 4 (almidón -glucosa
a l a s 18 h r s . )
éste medie sen muy s i m i l a r e s a les que
L e sr e s u l t a d o so b t e n i d o se n
i n d u c c i ó ne n z i m a t i c aq u e
se l l e v a n a caboen
e n c i ad e lt i p od ef u e n t e
de carbonoque
mos los fenómenos s i g u i e n t e s t E n
quizá a l a p r e d e n c i a
l a s células m i c r o b i a n a sp o r
l a influ-
se l e s u m i n i s t r e ; de ÓSta . a n e r ao b s e r v a - < -
el medio tres que c o n t e n i a( g l u c o s a - a l m i d 6 n )
enzimasglucoamilasasestuvieronreprimitlad
ya sea a n i v e l g e n e t i c s ( r e p r e s i ó n
t a b o l i c a ) y no se p r o d u c í a n o s i m p l e m e n t ef u e r o ni n h i b i d a s ,
sentes pero no p o d í a na c t u a r ;d ec u a l q u i e r
j a y no aument6 s i n oh a s t ad e s p u é s .d e
las
nodo s u a c t i v i d a d
ca-
es d e c i r e s t a b a n p r e era extremadanente
ba
varias h o r a s , cuando ya l a g l u c o s a p r e s e n t e
!
en e l medio s e h a b í aa g o t a d o , sólo h a s t ae n t o n c e s y trás Un p e r i o d o de a d a p t a t i ó n
l a s enzimasglucoamilasascomenzaron
a a c t u a rp a u l a t i n a m e n t e .
En e l medio c u a t r o el e f e c t o d e r e p r e s i h c a t a b o l i c a
i
t i c a es muy c l a r o , ya q u ei n i c i a l m e n t ed e b i d o
fuentedecarbono
p e r o ,e n
e l momento enque
s ei n t r o d u c e
las e n z i m a sg l u c o a m i l a s a s ,
i n h i b i d a se n
SU
l a degradaciónde
l a s enzimasglucoamilasas
l a g l u c o s a bay una r e p h e s i ó n c a t a b o l i c a
é s t a s se d e j a n d e s i n t e t i z a r
de
y l a s ya p r e s e n t e s se ven
a c t i v i d a d y comienza a funcionar c a s i i h i c a m e n t e e l m e c a n i s m para
la g l u c o s a .
LOS medios n o y d o sn o ss i r v i e r o np a r ac o n o c e r
c i n e t i c a o v e l o c i d a de n
es clave ya que marca un patrón de
e s t e t i p od em i c r o o r g a n i s m a s
decomporta,nientoquepresenta
o
como unica f u e n t ed ec a r b o n o
en p r e s e n c i ad ea l m i d ó n
s i g u i e n t e s medios(medio
3 y 4) s i no f u e r ap o r
una f u e n t e más a c c e s i b l e d e c a r b o n o
y que s e r e p e t i r í a en les dos
las v a r i a c i o n e sq u ec a u s a
l a pre-
como lo e s l a g l u c o s a .
E l medio u n o , u n i c a m e n t er e p r e s e n t a r i a
l a n ea c t i v i d a dd e
c i e r t a enzima
e l c a s od en u e s t r oe x p e r i m e n t o
e na u s e n c i ad es us u s t r a t o ,a c t i v i d a dq u ee n
se deba a razonesque
tectarnosperoqueposiblemente
-
y podercomparar
l a e n z i m aq u en o si n t e r e z a b ab a j od i s t i n t a sc o z
E l medio d o ss o b r et e d o
d i c i e n e sn u t r i c i o n a l e s .
a c t i v i d a de n z i m a t i c a
y darnos una i d e ad e
la d e g r a d a c i ó nd ed e t e r m i n a d os u s t r a t o
e n t r e si el g r a d od ea c t i v i d a dd e
s e n c i ad e
como unica
a la p r e s e n c i ad ec a r b ó n
l a p r e s e n c i a y a c t i v i d a dd e
s e observó
e inhibiciónenzi4
s i da
ya expusimos.
N u e s t r o sr e s u l t a d o se ng e n e r a ls 0 nc o h e r e n t e s
y l l e v a n cierta l ó g i c a ,d e
mostrandonas casi c l a r a m e n t e la e x i s t e n c i a d e é s t o s f e n o m e n o s d e r e p r e s i ó n c a t a b i
U c a e i n d u c c i ó ne n z i m á t i c a .
Aunque e nr e a l i d a dn u e s t r sr e s u l t a d o ss o np o c oe x a c t o s
js i n t e r p r e t a r l o s , c o s a
que no se p u e d e l ' o g r a r s i n c o n t a r a n t e s c o n
es d e c i r ,f r a n c a m e n t e
t e o r i c a de lo q u ee s t áo c u r r i e n d o ;
tuanos no nos h u b i e r a ns e r v i d od en a d a ,
o b t e n e r .S i ne m b a r g o ,
nos y p r o c e s o sq u eo c u r r i e r o ne n
.
efec
l o queesperabamos
e i n s t r u c t i v o i r d e s c i f r a n d o y en-
cada uno d e los s u c e s o sc o n
d o ; ya que sóla de é s t a; c a n e r a
una buenabase
l o s experimentosque
si no hubieramassabido
fuó v a s t a n t e i n t e r e s a n t e
contrando l a s r e s p u e s t a sd e
n o si n t e r e s a b aa p r e n d e r .
y n o sc o s t Ót r a b s
los quenosfuimostopan-
s e a l c a n z a un verdaderoconocimientode
los microorganismoscon
los fenÓ@
l o s q u et r a b a j a m o s
y que
Respecto. a l a i n e x a c t i t u d d e n u e s t r o s r e s u l t a d o s , e s t o s s e
muchos de los problemasconquenosenfrentamosdurante
l o s p r i c i p a l e sp r o b l e m a sf u e r o n ;
pueden a t r i b u i r a
eldesarrollodelproyecto.
l a s encubadoras y l o s a g i t a d o r e sc o nq u et r e a j a m o s
l a adecuada,yaque
no f u é
Que la a g i t a c i ó n de los : l e d i o sd ec u l t i v o
zaban a e f e c t u a r l a s revolucionesporminutoque
no al can-
se r e q u e r í a n y p o r l o tanto;.la a
:
un crecimientsoptimodemicroorganismos.
r e a c i ó n no f u é s u f i c i e n t e p a r a
Debido a l a f a l t a d ed i s p o n i b i l i d a dd em a t e r i a l ,
trz
l a s ultimas muestrasque
C a o s no se pudieron hacer porduplicado.
La d e f i c i e n c i a en l a s maquinas centrifugadorascreernosquejugó
p o r t a n t ee n
las d e s v i a c i m e s d en u e s t r o sr e s u l t a d o s ,
t r i f u g a c i ó n adecuadadenuestrasmuestras
un p a p e l im-
ya que a l no o b t e n e r una cen-
hubo p a r t i c u l a s q u e i n t e r f i r i e r o n e l
las
lecturas f o t o c o l o r i m e t r i c a s y n o s d i e r o n v a r i a c i o n e s s i g n i f i c a t i v a s .
.,
Uno d e los problemas más g r a n d e sq u es u r g i e r o n
mente i n f l u y e r o ne n
l a c a l i d a dd en u e s t r op r o y e c t of u é
n u e s t r ot u b o sq u ec o n t e n í a n
cenen
gne p o r a s a r e s d e l d e s t i n o ,
los e x t r a c t o se n z i m a t i c o sp r o v e n i e n t e sd eA s p e r g i l l u s
e l r e f r i g e r a d o r , y nos f u é i m p o s i b l et r a t a r
n i g e r , los encontramosvolteadosen
t a s muestras, es p a re s oq u e
y q u ed e f i n i t i v a +
los r e s u l t a d o s ,c o m e n t a r i o s
& t e reporte'corresponden
ék
y c o n c l u s i o a e sq u ea p a r e -
Únicament,e a l o s d a t o s o b t e n i d o sd eB a c i l l u ss u b -
tilis.
E nr e a l i d a dn o se n f e n t r a t m sc 3 n
en e l t r a b a j od el a b o r a t o r i op e r oq u en e
que & t e t i p od ep k o b l e n a s
muchos p r o b l e ~ n a s!nis r e t r a s a r o n
vale l a penamencionar,porquecreernos
no i n f l u y e r o ne n
los r e s u l t a d o so b t e n i d o s .
q
E:; .:22, Co!Y;ILTS
EL I(03ZLO 3EL OF‘ERO!;
‘ROFIJZ;TO
i O3 IbIOXO3?
5 s un m d d e l o h i p o t 6 t i c o que d e c c r i b e la r e p ~ l r x i d n d e la s f n t c s i s
p r o t e i c ap r o p o r c i o n a n d o
q u eu n ac e c u a n c i a
un rnecanrsrno de l a i n d u c c i b r ,c o o r d i n a d a ,
de enzirmspuede
bacn:!o
-
s e r i n d u c i d a , corno gru.-o, p o r un ~ 6 1 0
i n 2 u c t o r . .ki p r e j e m p l o los B - c a l a c t o d i d o si n d u c e nc o o r d i n a d m e n t e
yo de
3 protefnas,
la B - g a l e c t o s i d a s a ,
l a E-calactosido-perrneasa
& ~ l ~ c t 6 s i ~ o - e c e t i l - t r a n s f e r a scao,d i f i c a d a p o r t r e s g e n e s
t i v z r n c c t ee n
la s e c u e n c i z d e l
en
un g r ~
9 l a B - t i o-
z, y y a , r e s y e c -
genoma 3e E. c o 1 . i .: ; i e n d op r e c i e a s e n t eC s t e
m i c r o s i s t e n 3 l a b a s e d e e s t u d i od e
-
Jacob y Konod, e c t o s g e n e se s t r u c t u r a l e s
r e p d z d o s por e l mismo g e nr e g u l z d o r ,f u e
l o cue llamaron operdn l a c . F o r
-
lo t a t o d e f i n i e r o n a l o p e r 6 n como un g r u p od eg e n e se s t r u c t u r a l e sf u n c i o n n a l r n e n t er e l F a c i o n s d o s ,q u ee n
cerca
?tl
e l mapa c r o m o s 6 x i c os e
hallan s i t u a d o s e l uno
o t r o , y q u e Fuc2r-n s e r p u e s t o s a f u n c i o n a r o i m p e d i d o sc o o r d i n a d k
mente L o r los mismos l o c ir e c u l a d o r e s .
c a t a b o l i t od e r i v a d o
de e l l a rebaja l a c n n t i d a dd e
kl.';I'c i n t r a c e l u l a r , e s i m -
p o r t a n t e s e 5 a l a r como a f e c t z e s t a r e l a c i d n e l f u n c i o n a m i e n t o
y l a econoda
celular.
cl?.ve para l a t r a n s c r i p c i 6 n d e t o d o s l o s
E l AWc e s u nm e t a b o l i t o
o p e r o n e s que son i n h i a i d o c p o r e l
c e l a forma enque
c a t a b o l i s m 0g l u c 6 s i c o .
elcatcbolitoderiva30
d e AMPc en l a c 6 l u l a , s e suponeque
de ATF a AWc s o b r e l a a d e n i l c i c l a s a
pasode
Aunque s e descono-
d e l a g l u c o s ac o n t r o l a
-
e l nivel
l a i n h i b i c i d n puede o c u r r i re n
e l raso
o s o b r e l a e n z i m aq u ei n t e r v i e n ee n
el
kMPc a AXP a c e l e r a n d o l a d e , ~ a d a c i b n .
Sinembargo
su papel e s e s p e c i f i c o
a Tesar d e que nopronueve
de l a p r o t e i n a ac-
r e c t a m e n t e la s € n t c s i sde Rflkm, s i n o q u e o p e r a p o ru n i 6 n
t i v a d o r a d e l g e nd e lc a t a b o l i t o
(FAC).
PAC n o d i e n e i n f l u e n c i a s o b r e
l a t r a n s c r i ~ c i b n m i e n t r a s no s e l i g u e
a e l l a a l ARPc; s d l o e n t o n c e s demanda l a capacidad para e n l a z e r c e
bien e s p e c i f i c o s d e l DNA y, p r o d u c i e n d o de e s t a menerk,aurnenta
de t r a n s c r i p c i 6 nd e
o p e r o n a s s e n s i b l e s a l a G l u c o s a ,d en o d o
ne6 q u eb l o q u e a ns uf u n c i o n a m i e n t og e n e r a nc d l u l a sa u e
i n c a p a c e sd eu t i l i z a r
dir-
un número c o n s i d e r a b l e
2
lucares
1% r d p i d e z
que l a s r n u t a c i o
so3 E i m u l t h e a m e n t e
d e a z u c a r t sd i f e r e n t e s .
Cuando e x i s t e , e n t o n c e s , un a ~ ~ m e n ten
o l a t r a n s c r i p c i d n( e n
i n h i b i r l e ) p o r e l componente c e l u l a r , :;e denomina c o n t r o l F o s i t i v o .
vez de
-
l a d e f i n i c i d na n t e r i o r
3 e c i e r t am a n e r sF o d r i a m o sr e l a c i o n a r
arnbos, puesan
e l AKFc
ambos c a s o sr e s u l t aq u e
de l a e x r r e s i d nd e
los g e n e s S. i ne m b a r g o
se r e l a c i o n ac o nl a r e g u l ~ c i 6 n
l a l i t e r a t u r ae s p e c i f i c a
l a a c c i d nh o r m o n d ,e n
Xli!Pc e s un s e w 3 0 m e n s a j e r od e
l a t r z n s c r i p c i d nd e
los o p e r o n e sr e p r i m i b l e s
En e u c a r i o t e sc u a n d o
l a r c g u l x i 6 n de
bajos n i -
por una dcgr::dacidn r a 8
g a s o s y p r o t e i n a s , y p o rb a j o sn i v e l e sd es i n t e s i sd e
s i e l n i v e ld e
AEFc e s b a j oa u g e n t r :
d a n t e st a l e s
como l a cornbustidnde
b l e m e n t es e a
un reflejo d e lh e c h od e
-
R!!A.
la n b r o r c i d nd ea z u c s -
res, s e a c e l e r a n las r e a c c i o n e s de s i n t e s i s y s er e t a r d a n
e z t i n u l z n 12 E c t i v i d z dd e
-
e l AEiF'c s e h a l l a a c o n c e n t r a c i o n e se l e v z d a s ,
v e l e 3 de t r a n s p o r t ea c t i v od en u t r i e n t e sh a c i ae l l a s
Por e lc o n t r s r i o ,
-
por g l u c o s a .
l a s c e l u l a s asumen un e s t a d o d e i n a c t i v i d a d que s e c a r a c t e r i z a F o r
??ida de5cic?os
-
que e l
l o s t e j i d o sm i m a l e s
l a s b a c t e r i a s p a r t i c i p a como m e n z a j c r oe n
m i e n t r a sq u ee n
para
l o s I'rocesos degr2
gra:szs. Todos e s t o se f e c t o sd i v e r s o s
q*le l a s c o n c e n t r a c i o n e se l e v e d a s
posi
de Al<Fc
una d i v e r s i d . 3 d de cnzirnzs f o s f o r i l z d a s( c i n a s a S )
y
e n z i m a s c o r r e s p o n d i e n t e s esten f o s f o r i l s d a s o no.
1~1.:;'~p r o n u e v e 1 2 f o r m a c i d nd em i c r o t ú b u l o se nc g l u l a se p i t e l i a l e c .
iG?c r e c i b e e l nombre de segundo rnenEa5ex-o pornile transmite y zm.nlifica en
e l i n t e r i o r de l a c 6 l u l a l a s s e 3 a l e sq u f r n i c a sq u e
e m c r e m e t i a n t e 12s hormonas,queeon
lellesan
a traves de l a
:Los p r i m e r o s mensajeros.
S1 AkPc s e proc?uce a p a r t i r del ATP por una e n c i m al o c a l i z a d ae n
n e n b r a n ac e l u l a r ,
12 a d e n i l a t o - c i c l a s a , ,
d e l r i c t e x n e r v i o c o ,f u n c i o n ? ,r e g u l a n d o
--
? n t i c i n z en
12
lz
t r a n s n i s i O ns i n s g t i c :
1 2 d i v i c i 6 nc e l u l a r .
-
B1,AMPc desemFe3a un importante papel como mensajero
parz detener
I
-
la reFr ridn de catabolito en cdlulac Frocaribticas,
gracias a su capacidad
de unirse a
la p r o t e i n a FAC,
la'cual asu vez,
st
une a un locus especifico
de la región del o p e r a d o r , iniciando as5 la transcripcidn y sfntesis enzims
tica
d e las rutas
metabblicas.
For lo tanto es posible
que e l AMFc funcione controlandoel ciclo
celular de l o s euczriotes por su uni6.n a proteinas (reductoras) receptoras
e2
pecificas que a s u v e z , modulan la trxnscripcibn
de ciertas genes de la cromatinq y alternativamente puede funcilonar activando
a una protefna quinasa
la cual, a
tal corno la que reeula muchas onzimas,
bo d e la
BU
vez, puede llevara ca
-
fosforilaci6n de alguna protefna controladora
de la velocidad de
repliczcidn o de trznscripcibn.
Así Icre,wlecibn de la expresidn gcn6tica en
los eucariotes es m5.s
compleja. Las celulas eucariotas no tiene operones simples.
cdv-0 J. M., Mnk; Beudaoion o f Biosyrlthytio Pathway8 i n Baoteria &
b
u
a
l Review of Biochemistry;
40, 943-948 1971
pp.
Wintsih, W. #icrobial bmi~osss.
PP. 273.
,
-
Fungi.
c