¿Cuál es la estructura del operón lac?

Aquí está la respuesta detallada de Khan Academy y también fácil de entender.

Estructura del operón lac

El operón lac contiene tres genes: lacZ , lacY y lacA . Estos genes se transcriben como un solo ARNm, bajo el control de un promotor.

Los genes en el operón lac especifican proteínas que ayudan a la célula a utilizar lactosa. lacZ codifica una enzima que divide la lactosa en monosacáridos (azúcares de una sola unidad) que se pueden alimentar a la glucólisis. Del mismo modo, lacY codifica un transportador integrado en la membrana que ayuda a llevar la lactosa a la célula.

Además de los tres genes, el operón lac también contiene varias secuencias reguladoras de ADN. Estas son regiones de ADN a las que se pueden unir proteínas reguladoras particulares, controlando la transcripción del operón.

Estructura del operón lac . El ADN del operón lac contiene (en orden de izquierda a derecha): sitio de unión CAP, promotor (sitio de unión de ARN polimerasa), operador (que se superpone con el promotor), gen lacZ , gen lacY y gen lacA . La proteína activadora CAP, cuando se une a una molécula llamada cAMP (discutida más adelante), se une al sitio de unión de CAP y promueve la unión de la ARN polimerasa al promotor. La proteína represora lac se une al operador y bloquea la unión de la ARN polimerasa al promotor y transcribe el operón.

Imagen modificada de “ Regulación del gen procariota: Figura 3 “, de OpenStax College, Biology ( CC BY 4.0 ).

  • El promotor es el sitio de unión para la ARN polimerasa, la enzima que realiza la transcripción.
  • El operador es un sitio regulador negativo unido por la proteína represora lac . El operador se superpone con el promotor, y cuando el represor lac está unido, la ARN polimerasa no puede unirse al promotor y comenzar la transcripción.
  • El sitio de unión CAP es un sitio regulador positivo que está unido por la proteína activadora de catabolito (CAP). Cuando CAP se une a este sitio, promueve la transcripción al ayudar a que la ARN polimerasa se una al promotor.

Fuente: Academia Khan

Los elementos genéticos de este modelo son:

  • Un sitio de operador : es un sitio donde la proteína represora (o proteína reguladora) puede unirse. Cuando la proteína represora lac se une al operador, evita que la ARN polimerasa inicie la transcripción en el promotor. Se designa con “o”.

  • Un conjunto de genes estructurales : un gen estructural es simplemente cualquier gen que codifica una proteína (o ARN). Los roles de los tres genes estructurales son:
  1. Gen LacZ : codifica la enzima beta-galactosidasa, cuya función es dividir la molécula de lactosa en glucosa y galactosa. Esta enzima también convierte la lactosa en alolactosa.
  2. Gen LacY : codifica la beta-galactosida permeasa, cuya función es transportar la lactosa en la célula.
  3. Gen LacA : codifica la beta-galactósido transacetilasa. La transacetilasa no es esencial para el metabolismo de la lactosa, pero juega un papel importante en la desintoxicación de compuestos mediante la transferencia de un grupo acetilo de acetil-CoA a beta-galactósidos.
  • Un gen regulador : este gen codifica una proteína represora que se une al sitio del operador. La unión del represor al operador impide la transcripción de genes estructurales. Está designado por “i”.

Los tres genes estructurales presentes en el operón se necesitan juntos para funcionar en la misma ruta metabólica o relacionada.

La lactosa es el sustrato de la enzima beta-galactosidasa y regula el encendido y apagado del operón. Por lo tanto, se denomina como inductor .

Lea más en: Biología molecular-Regulación transcripcional en procariotas: control negativo del operón lac.

Saludos ♡

El operón lac (operón de lactosa) es un operón requerido para el transporte y el metabolismo de la lactosa en Escherichia coli y muchas otras bacterias entéricas. Aunque la glucosa es la fuente de carbono preferida para la mayoría de las bacterias, el operón lac permite la digestión efectiva de la lactosa cuando no hay glucosa disponible. La regulación génica del operón lac fue el primer mecanismo regulador genético que se entendió claramente, por lo que se ha convertido en un ejemplo destacado de regulación génica procariota. A menudo se discute en las clases introductorias de biología molecular y celular por este motivo.