La regulación genética permite a los organismos controlar la expresión de sus genes en respuesta a cambios ambientales, permitiendo la adaptación y manteniendo la homeostasis. En procariontes como las bacterias, la regulación suele ocurrir a nivel de la transcripción, mediante interruptores OFF como los represores y ON como los activadores que se unen a secuencias reguladoras como promotores u operadores, controlando el inicio de la transcripción. Por ejemplo, el operón lactosa en E. coli contiene genes para metabolizar la lactosa y está regulado por un represor

1. Tema 27 – Regulación Genética Controlando la receta

3. Sitios de control para la expresión genética

4. Sitios de control de la expresión (cont…)

6. Necesidad de regulación Ventajas de regular la expresión genética Adaptación a cambios ambientales Desarrollo de características ontogénicas Mantención de la homeostasis Modo simple: regular el inicio de la transcripción Promotor: secuencia de nucleótidos que avisa a la ARN polimerasa donde se inicia un nuevo gen. Regulación en Procariontes: debe ser rápida, permitir la adaptación a condiciones variables. Regulación en Eucariontes: Es más lenta, pues ellos deben mantener la homeostasis. Obs: Existe también control postranscripcional y postraduccional

7. Control genético en procariontes Controlando la síntesis de proteínas

8. El operón triptófano Represores: son interruptores OFF de la transcripción. Operón: Conjunto de genes que codifican para una función determinada Promotor: Sitio de unión para la ARN polimerasa

10. Represores son interruptores OFF Activadores son interruptores ON Algunos promotores tienen poca afinidad por la ARN polimerasa Algunas proteínas reguladoras pueden aumentar esa afinidad. Activador CAP: permite a la E. coliutilizar otros sustratos cuando la glucosa está baja Combinaciones de interruptores ON y OFF permiten la regulación genética en procariontes

11. El Operón Lactosa Es responsable de producir tres proteínas que permiten el uso de lactosa para desdoblarla en glucosa y galactosa Contiene dos sitios reguladores Switch de Activación: Sitio CAP, al lado del promotor de lactosa; asegura que estos genes no transcriban en caso de que haya glucosa. Si baja la concentración de glucosa, este promotor se activa (mediante cAMP)

12. El Operón Lactosa (cont…) Contiene dos sitios reguladores, activación y… Switch de Represión: Es quien decide si se sintetizan o no los genes lac. Una proteína llamada represor lac es capaz de unirse al operador sólo si no hay lactosa. El represor cubre parte de la secuencia promotora cuando se une al operador, reprimiendo a los genes.

13. Si la lactosa está presente, el represor se separa del operador, permitiendo la expresión de los genes lac. La transcripción de los genes lac es inducida por la lactosa.

14. Entonces…

15. Aplicando Si ha comprendido, debiese ser capaz de responder lo siguiente: Evidencie las ventajas de un sistema de regulación de la síntesis proteica en bacterias Describa los componentes de un sistema regulador de la transcripción en procariontes Explique la función del promotor, del operador y del operón. Relacione la presencia de triptófano con la velocidad de síntesis del mismo por parte de la bacteria Infiera las posibles funciones del triptófano para el metabolismo bacteriano Pág. 96 a 101, Libro Verde I, Santillana