Es necesario que haya mecanismo de regulación de la expresión génica,pues,sin ellos,las células producirían continuamente grandes cantidades de proteínas.La regulación de la síntesis proteica puede hacerse en la replicación,en la transcripción o en la traducción.
La regulación en procariotas:-
Jacob y Monod propusieron un modelo denominado operón para la regulación de la expresión génica en las bacterias.
Un operón es un conjunto de genes que codifican proteínas diferentes implicidas en procesos bioquímicos muy relacionados;por ejemplo,los enzimas que intervienen en una misma ruta metabólica,todos estos genes se localizan unos cerca de otros en el cromosomas.
La regulación de los genes,puede ser inducible o represibles.
-Inducible:la expresión de los genes está bloqueada salvo que en el medio esté presente una molécula determinada,llamada inductor,que la activa.
-Represibles:los genes se expresan salvo que una proteína represor(el represor)inhiba la transcripción.
Elementos que componen el modelo del operón son:
-Los genes estructurales(Gen 1,Gen 2...).Codifican la síntesis de las proteínas enzimáticas(E1,E2..),que participan en un determinado proceso bioquímico.
-El gen regulador(R).Codifican la síntesis de una proteína represora(llamada represor)y es el agente que controla materialmente la expresión.
-El promotor(P).Está próximo a los genes estructurales,y es la zona donde se une el enzima ARN-polimerasa y decide el inicio de la transcripción
-El operador(O).Es una secuencia de ADN reconocida por el represor que bloquea al operador e impide el avance de la ARN-polimerasa,con lo que la transcripción se interrumpe y se peroduce una represión génica(los genes no se expresan).
-El inductor:Sustrato o compuesto cuya presencia induce a la expresión de los genes.
-El operón lactosa:
El ejemplo de regulación de la expresión génica mejor conocido es del operón lactosa de la bacteria Escherichia coli.
La lactosa es un disacárido que E.coli puede usar como fuente de energía y de carbono,después de degradarse en glucosa y galactosa.El enzima que lleva a cabo la degradación es la beta-galactosidasa.La regulación tiene lugar de la manera siguiente:
●Si en el medio no hay lactosa (sin inductor).El operón está regulado por un gen regulador que codifica una proteína represora con dos lugares de unión.Uno bloquea al operador,y los génesis no se transcriben.
●Si en el medio hay lactosa (con inductor).La lactosa actúa como inductor y se une al segundo lugar de unión de la proteína represora,provocando un cambio en su conformación que no bloquea al operador,lo que permite la transcripción de los genes.
La regulación en eucariotas :
Tanto en los eucariotas como en los procariotas,el principal punto de regulación es el inconveniente de la transcripción .
Casi ninguno de los genes eucariotas se encuentra en grupos tipos operón.Sin embargo,cada gen eucaríotico tiene secuencia reguladoras específicas esenciales para la transcripción.
No obstante,las diferencias principales entre la regulación en los eucariotas con respecto a la regulación en los procariotas son:
●La activación de la transcripción en eucariotas está asociado con múltiples cambios en la estructura de la cromatina de la región que se va a transcribir.De hecho,la activación se produce por la unión del ADN a determinados factores de transcripción.
●Aunque existan elementos tanto de regulación positiva como negativa,predomina la regulación positiva.
●En eucariotas,hay una separación física entre transcripción,que se produce en el núcleo,y la traducción,que se lleva a cabo en el citoplasma.
Otra consecuencia de la regulación de la expresión de los genes en los organismos eucariotas pluricelulares que permitan a las células inviduales realizar funciones específicas y,a grupos de células,organizarse en tejidos,órganos,aparatos o sistemas.
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