Lac Operon (Operon Inducible) y Operon Represible
Los genes están regulados como una unidad por un solo interruptor llamado operador. El gen promotor marca el sitio en el que comienza la transcripción del ARNm y en donde la ARN polimerasa forma a las aves. La unidad entera se llama operón.
La acción del gen estructural está regulada por el sitio del operador con la ayuda de una proteína represora producida por la acción del gen "i" denominada gen regulador. La expresión o no de los genes depende de si el interruptor operativo está activado o desactivado.
Con la activación del operador, los tres genes se transcriben mediante la ARN polimerasa en un solo tramo de ARNm que cubre los tres genes. Cada segmento genético se llama cistrón y el ARNm largo que cubre todos los cistrones se conoce como policistrónico. Si se elimina la lactosa del medio, no se producen las enzimas necesarias para la degradación.
La sustancia represora puede combinarse con el gen operador para reprimir su acción de dos maneras:
(I) Lac Operon (Operon Inducible):
En esto, el operón está generalmente apagado, como resultado, no hay transcripción y, por lo tanto, no hay formación de proteínas (enzimas) (Fig. 6.63). Sin embargo, puede activarse si se proporciona un metabolito a la bacteria desde el exterior.
Consiste en tres genes estructurales: Lac Z, Lac Y y Lac A. El metabolito agregado entra en contacto con el represor activo unido al operador, lo que lleva a un cambio en la estructura del represor y el represor se elimina del operador.
Operon se transcribe y se producen enzimas. El proceso continúa hasta que se consume el metabolito (inductor). Después de que el consumo del inductor (metabolito), el represor vuelve a adquirir su forma terciaria, lo une al operador y apaga el operón (Fig. 6.64).
En lac operón lactosa, cuando se agrega, ingresa a las células por la acción de la enzima permeasa, de las cuales algunas moléculas suelen estar presentes en la célula. La lactosa se une al represor activo, lo que lleva a un cambio en su estructura. Como resultado, el represor ahora no se enlaza con el operador.
Ahora, la ARN polimerasa comienza el proceso de transcripción del operón mediante la unión al sitio promotor P. Las tres enzimas se forman a saber. (β galactosidasa, permeasa y transacetilasa. Finalmente, todas las moléculas de lactosa se agotan. Ahora el represor inactivo se activa, se une al operador y finalmente apaga el operón.
(II) Operon reprimible (triptófano operon y arginina Operon):
En este sistema, el operón generalmente está encendido, de modo que la transcripción ocurre normalmente para sintetizar enzimas. Pero el operón se puede apagar debido a que no se requiere metabolito (Fig. 6.66 B).
En el operón triptófano, la formación de triptófano (un aminoácido) necesita la acción de cinco enzimas en sucesión. La formación de triptófano está activada porque el gen regulador R forma un represor inactivo llamado aporpresor que no se une al sitio del operador.
Como el sitio del operador está libre de represor, el sistema del operón permanece activado y se sintetizan las cinco enzimas necesarias para la formación del triptófano (Fig. 6.66 A).
Cuando el triptófano se acumula o se agrega, pocas moléculas de triptófano actúan como co-represores y se unen al represor inactivo (complejo represor-corepressor) que se activa y se une al operador, por lo que apaga el operón.
