REGULACIÓN GENÉTICA DEL DESARROLLO

REGULACIÓN GENÉTICA DEL DESARROLLO

REGULACIÓN GÉNICA

Cada una de las células que componen a un organismo contienen todo el material genético y por ende, toda la información de la especie; sin embargo. Cada una produce proteínas propias del tipo de tejido al cual componen. Pero aún así no siempre requiere de  las mismas enzimas. Esto depende de los nutrientes disponibles y de los requerimientos de la célula, puesto que sería una pérdida de energía y material si la transcripción de todas las proteínas codificadas fuera continua

De tal forma que la célula debe seleccionar que transcribe y que no, y en qué cantidades, pues de ello depende la obtención de energía que le permitirá seguir existiendo. Los genes cuya acción debe controlarse se denominan genes regulados.

REGULACIÓN GÉNICA EN BACTERIAS

Las bacterias, debido a su fácil mantenimiento, su ciclo de vida corto y lo pequeño de su material genético, han sido bastante estudiadas. y entre estas, la bacteria E. coli encabeza la lista.

1. Trabajos de Jacob y Monod, sistemas inducibles.

En 1961 los científicos franceses Francois Jacob y Jacques Monod demostraron mediante cual mecanismo la degradación de la lactosa era controlada en las bacterias E. coli, denominadolo sistema Lac-operón.

La lactosa es un disacárido compuesto por una glucosa y una galactosa unidos por un enlace B 1-4, la cual es degradada por la enzima B-galactosidasa, rompiéndose en sus dos moléculas constituyentes, glucosa y galactosa, esta última es transformada en glucosa, y las dos moléculas entran a la glucolisis.

En medios glucosados, el índice la B-galactosidasa es muy bajo, pero hace crecer a la bacteria en un medio con lactosa, los niveles de esta enz las otras necesarias para la entrada y completa degradación de este disaca (lactosa permeasa y tiogalactósidasa transacetilasa) aumentan notablemente

Estudiando mutantes de este tipo de bacterias, encontraron que los correspondientes a las tres enzimas se hallan continuos en el cromosoma teriano. Aunque definidos por sus respectivos signos de inicio y final de le éstos son genes estructurales. Pero más aún, el primer gen de esta tríada unido a un gen operador, el cual controla que se lea o no el operón, ya qu pequeña parte de su secuencia se sobrepone con el gen promotor del gen estructural, de forma que una proteína codificada por un último ge regulador, denominada proteína represora, se une a este segmento e im síntesis de los respectivos ARMm. A este conjunto se le llama el operón

[pic 1]

La presencia de la lactosa en el  medio desactiva a la proteína represora, de forma que el gen promotor queda libre y la transcripción se inicia.

 [pic 2]

Este es un sistema inducible, ya que la presencia de una molécula (lactosa en este caso) induce a la síntesis de los ARNm de las enzimas requeridas.

2. Sistemas represibles: Por el contrario, si la enzima es requerida manera continua en la célula, lo más factible es que se transcriba constantemente, siendo “apagada”  sólo en las pocas veces que la célula no la necesita.

Un ejemplo claro de este sistema es el que sintetiza el aminoácido triptófano en E. coli. Existen cinco genes estructurales controlados por un operador y un regulador. La proteína reguladora no es activa; una vez que se sintetiza, se halla más bien en una forma inactiva incapaz de unirse al operador, por lo que las enzimas sintetizadoras del triptófano se sintetizan constantemente. Sin embargo, la sobreproducción de este aminoácido lo lleva a unirse con dicha proteína, momento en el cual se vuelve activa y se une al operador, deteniendo la síntesis del mensajero hasta que los niveles de aminoácidos han vuelto a bajar y se activa nuevamente el circuito.

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