Todas las células presentan mecanismos para
regular la expresión de los genes. De esta manera,
las células procariotas y eucariotas, sintetizan en cada momento solamente
aquellos elementos que necesitan.
A principios de los años sesenta,
Jacob y Monod, del Instituto Pasteur de
París, propusieron un modelo denominado operón
para la regulación de la expresión génica en las bacterias.
En cada operón se diferencian dos clases de
genes: - Los genes estructurales ( E1, E2,
E3...), que codifican proteínas, participantes en
un determinado proceso bioquímico.
- Un gen regulador (R), que
codifica a una proteína represora (PR) que puede encontrarse en
la forma activa o inactiva y es el agente que controla
materialmente la expresión.
Existen además dos regiones
que intervienen en la regulación: - El promotor (P),es una
zona donde se une la ARN-polimerasa y decide el inicio de la transcripción.
- El operador (O), que posee una secuencia reconocida por la proteina
represora activa: cuando se bloquea el operador
con la proteína represora, impide el avance
de la ARN-polimerasa y la transcripción se interrumpe, con lo que
se origina el proceso conocido como represión génica.
Cuando la bacteria necesita sintetizar proteínas debe separar
el operador del represor y utiliza para ello dos tácticas:
- La inducción enzimática.Como
en el caso del operón lactosa, que regula la
síntesis de las enzimas encargadas de metabolizar la lactosa.
Como puede verse en el esquema, cuando aparece la lactosa
(molécula inductora), se une a la proteína represora inactivándola;
entonces el complejo inductor-represor se separa del operador, permitiendo el
funcionamiento del operón. - La represión
enzimática. El ejemplo es el operón
histidina, que regula la síntesis de las enzimas que intervienen
en la síntesis de la histidina.
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