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Biología de 2º de bachillerato - Telecable

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III) La información celular 4) Sint. proteínas<br />

REGULACIÓN DE LA ACCIÓN DE LOS GENES: HIPÓTESIS DEL OPERÓN<br />

Todas las células <strong>de</strong> un organismo pluricelular, excepto los gametos, poseen la misma<br />

información genética. Ahora bien, no todos los genes se encuentran activos durante el ciclo<br />

celular. Muchos genes no actúan nunca y otros actúan sólo en <strong>de</strong>terminados momentos, pudiendo<br />

permanecer durante largos periodos <strong>de</strong> tiempo inactivos. Para po<strong>de</strong>r compren<strong>de</strong>r el<br />

mecanismo <strong>de</strong> acción <strong>de</strong> los genes veamos a continuación estos dos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> regulación:<br />

I) Regulación <strong>de</strong> la actuación <strong>de</strong>l operón LAC en la bacteria Escherichia coli<br />

La ß-galactosidasa es una enzima que<br />

rompe el enlace O-glicosídico entre la<br />

galactosa y la glucosa en la lactosa. Si<br />

no hay lactosa en el medio, E. coli apenas<br />

dispone <strong>de</strong> unas pocas moléculas <strong>de</strong><br />

enzima, una o dos solamente. Sin<br />

embargo, si añadimos lactosa al medio<br />

don<strong>de</strong> se encuentra la bacteria, al cabo<br />

<strong>de</strong> unos pocos minutos los niveles <strong>de</strong> ßgalactosidasa<br />

suben hasta alcanzar las<br />

5000 moléculas por célula,<br />

aproximadamente. Aparecen a<strong>de</strong>más<br />

otras dos enzimas: una permeasa que<br />

facilita la absorción <strong>de</strong> la lactosa a<br />

través <strong>de</strong> la membrana plasmática <strong>de</strong> la<br />

célula y una transacetilasa, necesaria<br />

también para el metabolismo <strong>de</strong> la<br />

lactosa.<br />

Jacob y Monod interpretaron estos<br />

resultados planteando la hipótesis <strong>de</strong>l<br />

operón. Según esta hipótesis la<br />

actividad <strong>de</strong> varios genes que codifican<br />

enzimas relacionadas entre sí, genes<br />

estructurales, sería <strong>de</strong>senca<strong>de</strong>nada por<br />

la acción <strong>de</strong> un gen operador , contiguo<br />

a los genes estructurales en la molécula<br />

<strong>de</strong> ADN. El conjunto formado por los<br />

genes estructurales y el gen operador<br />

recibe el nombre <strong>de</strong> operón. Si el gen<br />

operador se encuentra libre, los genes<br />

estructurales se transcriben. A su vez,<br />

el gen operador estaría controlado por<br />

un gen regulador, que pue<strong>de</strong> estar<br />

situado lejos <strong>de</strong>l operón. Este gen va a<br />

sintetizar un ARNm que servirá para la<br />

síntesis <strong>de</strong> una proteína: el represor. Si<br />

el represor se encuentra activo se unirá<br />

al gen operador inhibiéndolo, con lo que<br />

Regulador<br />

Represor activo<br />

Operón LAC<br />

Operador Gen x Gen a<br />

Gen y<br />

Fig. 17 Regulación <strong>de</strong>l operón LAC en E. coli. Si<br />

no hay lactosa el represor está activo, se une al<br />

operador, y los genes estructurales no se transcriben.<br />

Regulador<br />

J. L. Sánchez Guillén Página III-4-10<br />

Lactosa<br />

ARNm<br />

ARNm<br />

Represor<br />

Represor<br />

inactivo<br />

Si no hay lactosa los<br />

Genes no se transcriben<br />

Operón LAC<br />

Operador Gen x Gen y Gen a<br />

Transcripción<br />

Traducción<br />

Enzimas para<br />

metabolizar la lactosa<br />

Fig. 18 Regulación <strong>de</strong>l operón LAC en E. coli. Si<br />

hay lactosa, ésta se une al represor, lo inactiva, y los<br />

genes estructurales se transcriben, sintetizándose las<br />

enzimas que metabolizan la lactosa.

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