8.2.1 OPERON DE LACTOSA (CONTROL POSITIVO).

Los científicos Francois Jacob,y  Jacques Monod  analizaron el sistema de la lactosa en E. coli, de manera que los resultados de sus estudios permitieron establecer el modelo genético del Operón que permite comprender como tiene lugar la regulación de la expresión génica en bacterias.

Definiendo al operadon como un  grupo de genes estructurales cuya expresión está regulada por los mismos elementos de control (promotor y operador) y genes reguladores

Los principales elementos que constituyen un operón son los siguientes:


Descripción de los Elementos

Genes estructurales	Llevan información para polipéptidos. Se trata de los genes cuya expresión está regulada.
Promotor (P)	Se trata de un elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa para comenzar la transcripción. Se encuentra inmediatamente antes de los genes estructurales
Operador (O)	Trata de otro elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la proteína reguladora. Se sitúa entre la región promotora y los genes estructurales.
Gen regulador (i)	Secuencia de ADN que codifica para la proteína reguladora que reconoce la secuencia de la región del operador. El gen regulador está cerca de los genes estructurales del operón
Proteína Reguladora	Proteína codificada por el gen regulador. Está proteína se une a la región del operador.
Inductor	Sustrato o compuesto cuya presencia induce la expresión de los genes.

El Operon Lactosa

Es un operón requerido para el transporte y metabolismo de la lactosa en la bacteria Escherichia coli, así como en algunas otras bacterias entéricas. Presenta tres genes estructurales adyacentes, un promotor, un terminador y un operador. 

Elementos del operón lactosa

v  El gen z+:

Codifica para la -galactosidasa que cataliza la hidrolisis de la lactosa en glucosa más galactosa.

v  El gen y+:

Codifica para la galactósido permeasa que transporta-galactósidos al interior de la célula bacteriana.

v  El gen a+: 

      Codifica para la tiogalactósido transacetilasa que cataliza la transferencia del grupo acetil del acetil Coenzima A al 6-OH de un aceptor tiogalatósido. Este gen no está relacionado con el metabolismo de la lactosa.

Operón lactosa en ausencia de lactosa

Operón Lactosa en presencia de Lactosa

En presencia del inductor la lactosa, se une a la proteína reguladora que cambia su conformación y se suelta de la región operadora dejando acceso libre a la ARN-polimerasa para que se una a la región promotora y se transcriban los genes estructurales. Por consiguiente, la presencia del inductor hace que se expresen los genes estructurales del operón, necesarios para metabolizar la lactosa.

Es conveniente recordar que los tres genes estructurales del operón lactosa se transcriben juntos en un mismo ARNm, es decir que los ARN mensajeros de bacterias suelen ser policistrónicos, poligénicos o multigénicos. Sin embargo, en eucariontes los mensajreos suelen sen monocistrónicos o monogénicos, es decir, corresponden a la transcripción de un solo gen estructural. 

 

Operón lactosa: ARNm multigénico o policistrónico

Bibliografia:
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Operon/Operon.htm