Describa brevemente el principio regulador del operón lactosa.
En ausencia de lactosa, la proteína represora codificada por el gen I se une a la secuencia operadora O, y el operón de la lactosa está en un estado reprimido, por lo que las tres enzimas que descomponen la lactosa no pueden ser sintetizado.
En presencia de lactosa, la lactosa actúa como inductor, induciendo el trastorno alostérico de las proteínas y al no poder unirse a la secuencia operadora, induce al operón de la lactosa a abrir y sintetizar tres enzimas que descomponen la lactosa. Por tanto, el mecanismo regulador del operón lactosa es inducir una regulación negativa.
Los genes estructurales relacionados con las funciones bacterianas suelen estar unidos entre sí para formar grupos de genes. Codifican diferentes enzimas en la misma vía metabólica. Los grupos de genes están regulados por la identidad, la apertura y el cierre. En otras palabras, formaron una unidad supervisada.
En la unidad reguladora también se incluyen otros genes funcionales relacionados, como los genes que codifican enzimas. Aunque sus productos no participan directamente en el metabolismo catalítico, pueden transportar sustratos de moléculas pequeñas al interior de las células.
Datos ampliados:
El desarrollo del operón lactosa;
La presencia de sustratos especiales que conducen a la síntesis de enzimas se denomina inducción. Este tipo de regulación está muy extendida en bacterias y también en eucariotas inferiores. El operón lactosa de Escherichia coli proporciona un ejemplo clásico de este mecanismo regulador.
Cuando E. coli crece sin β-galactosidasa, no necesita β-galactosidasa, por lo que el contenido intracelular es muy bajo, aproximadamente no más de 5 moléculas por célula. Cuando se agrega un sustrato, la enzima se sintetiza muy rápidamente en las bacterias, se produce en 2 o 3 minutos y crece rápidamente hasta 5000 moléculas por célula. Por ejemplo, la concentración de enzimas alcanzará entre 5 y 10 de la proteína celular total.
Si se elimina el sustrato del medio de cultivo, la síntesis de enzimas cesa rápidamente y vuelve a su estado original.
Si el medio original no contiene lactosa y glucosa, las células sólo sintetizan β-galactosidasa y permeasa en niveles muy bajos. Cuando se agrega Lac, las células Lac de Ecoli sintetizan rápidamente las dos enzimas anteriores en grandes cantidades.
Además, el uso de ARNm marcado con 32P como experimento de hibridación (hibridación molecular con ADN obtenido en λlac y ARNm con 32P producido en diferentes momentos tras la adición de lactosa) demostró que la lactosa añadida puede estimular síntesis de ARNm lac. Lac mRNA es muy inestable, con una vida media de sólo 3 minutos, y puede restaurarse rápidamente mediante inducción.
Cuando la transcripción se detiene inmediatamente mediante la eliminación del inductor, todo el ARNm de lac se degrada en un corto período de tiempo y el contenido intracelular vuelve a los niveles básicos.
Enciclopedia Baidu-Operón lactosa