REGULACIÓN GÉNICA EN PROCARIOTAS 1. Características 2. del

REGULACIÓN GÉNICA EN PROCARIOTAS

1. Características generales2. Sistemas reprimibles: control del anabolismo2.1. Operón triptófano 

2.1.1. Control por represión2.1.2. Control por atenuación              

3. Sistemas inducibles: control del catabolismo3.1. Operón lactosa

Escherichia coli:   1 cromosoma circular4,6 x 106 pb

4300 proteínas

ProteínasConstitutivas: ADN polimerasa, etc.

Reguladas:  condiciones externasdisponibilidad de sustrato

1. Características generales

Regulación procariótica: Adaptación al entorno Economía de nutrientes

En las bacterias existe una coordinación que implica la intervención de fenómenos de regulación

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.

1. Características generales

OPERÓN: Fragmento de un cromosoma que contiene:a) Genes estructurales que se transcriben juntosb) Genes control: promotor y operador

Operón trp

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 anabolismo2.1.1. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR REPRESIÓN

PROTEÍNA REGULADORA (REPRESOR)

triptófano

2.1.1. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR REPRESIÓN

2. Sistema Represible: Control del anabolismo

2.1.2. OPERÓN TRIPTÓFANO – CONTROL POR ATENUACIÓN

Baja concentración de triptófanoTraducción lenta dominio 1Horquilla 2-3Transcripción normal

R

a)

Alta concentración de triptófanoTraducción rápida dominio 1Horquilla 3-4Transcripción detenida

R

b)2

21

33

4

4

2. Sistema Represible: Control del anabolismo

3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo3.1. OPERÓN LACTOSA (lac)

Activador transcripcional: Proteína activadora de catabolitos (CAP) activa en ausencia de glucosaRepresor transcripcional: Represor lac (proteína constitutiva, activa en ausencia de lactosa)

represor lac

• Glucosa: AMPc • No hay activación del promotor

3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo3.1. OPERÓN LACTOSA

1ª SITUACIÓN: + Glucosa‐ Lactosa

No se produce transcripciónNo se produce transcripción

2ª SITUACIÓN: ‐ Glucosa‐ Lactosa

lacA ADN de E. coli

operador

//lacI

ARNm

proteínareguladora

(REPRESOR)

OPERÓN LACTOSA

lacYlacZ

promotorlacI

sitio uniónCAP

represorAMPcCAP

3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo3.1. OPERÓN LACTOSA

No se produce transcripciónNo se produce transcripción

lacA ADN de E. coli

operador

//lacI

ARNm

proteínareguladora

(REPRESOR)

OPERÓN LACTOSA

lacYlacZ

promotorlacI

sitio uniónCAP

3ª SITUACIÓN: + Glucosa+ Lactosa

represor (cambio conformacional)

Transcripción muy baja

lactosa

ARNpol

3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo3.1. OPERÓN LACTOSA 

lacA ADN de E. coli

operador

//lacI

ARNm

proteínareguladora

(REPRESOR)

OPERÓN LACTOSA

lacYlacZ

promotorlacI

sitio uniónCAP

4ª SITUACIÓN: ‐ Glucosa+ Lactosa

AMPcCAP

Transcripción máxima

represor

lactosa

ARNm

proteínas

ARNpol

3. Sistemas inducibles: Control del catabolismo3.1. OPERÓN LACTOSA (lac)