Universidad Nacional Jorge Basadre GrhomannCurso: Ingeniera Bioqumica I

REPRESION DEL CATABOLISMOFacultad de IngenieraIntegrantes:Isbell D. Quispe CrdenasMarco Layme CuellarJeh Borda Velarde

REGULACIN DE LA EXPRESIN GENTICASe vera los diferentes mecanismos que operan en la regulacin de la expresin gentica en procariontes y eucariontesTipos de genes:Genes constitutivos: codifican para las enzimas necesarias para el metabolismo bsico celular y se expresan continuamente.Genes inducidos o adaptativos: genes que se expresan solamente en determinadas situaciones y que, por consiguiente, codifican para enzimas que solamente se necesitan en momentos concretos.

1. REGULACIN DE LA EXPRESIN GENTICA EN PROCARIONTES

La b galactosidasa tambin convierte parte de la lactosa en alolactosaLa lactosa es hidrolizada por la -galactosidasa para generar glucosa y galactosaLaglucosaes un combustible metablico para las clulas deE.coli. Cantidades adecuadas de glucosa, previenen la expresin de genes que expresan protenas necesarias para la fermentacin de otros numerososcatabolitoscomo la lactosa, arabinosay galactosa, an cuando estn en concentraciones elevadas.

La sntesis de la b-galactosidasa se induce cuando hay lactosa en el medio

P: promotor de los genes estructurales E1, E2, E3 y E4R: gen regulador (codifica una protena represora que regula la transcripcin de los genes estructurales)O: operador (secuencia reconocida por la protena represora que impide la transcripcin)Componentes de un opernUn opern es un conjunto de genes, localizados contiguamente en el DNA, que obedece a las mismas seales de encendido o apagado.

Los operones estn formados por genes estructurales y una regin de controlGENES ESTRUCTURALESCodifican las enzimas relacionadas con las protenas estructurales Enzimas con funcin en el metabolismo

Cuando no hay lactosa en el medio, el opern lac est apagadoCuando hay lactosa en el medio, el represor se disocia del operador y los genes z, y, a pueden ser transcritos

Represin Catablica (Efecto de la Glucosa)Muchos operones inducibles no solamente estn controlados por sus respectivos inductores y genes reguladores, sino que tambin se ven controlados por el nivel de glucosa en el medio ambiente. La capacidad de la glucosa en el control de la expresin de un nmero de diferentes operones inducibles se le llama REPRESIN CATABLICA.La cual se ilustra en la Figura.

.La represin catablica se observa generalmente en aquellos operones que estn involucrados en la degradacin de los componentes que se emplean como fuentes de energa.Dado que la glucosa es la fuente preferida en las bacterias, la capacidad de la glucosa para regular la expresin de otros operones, asegura que las bacterias utilizarn glucosa antes que cualquier otra fuente de carbono como fuente de energa

MecanismoEn las bacterias existe una relacin inversa entre los niveles de glucosa y los de AMP cclico (AMPc). Cuando los niveles de glucosa son bajos, los niveles de AMPc son altos y viceversa. Esta interrelacin existe porque el transporte de glucosa al interior de la clula inhibe a la enzima adenilato ciclasa que es la que produce el AMPc. En las bacterias el AMPc se une a una protena de unin llamada CAP o CRP. El complejo AMPc-CAP, es capaz de unirse a un sitio en los promotores de los operones sensibles a la represin catablica. La unin con el complejo hace al promotor sea ms eficiente, por lo tanto se llevarn a cabo ms procesos de iniciacin de la transcripcin de ese promotor, como se ilustra en la figuras.

Represin por catabolito del opern lac(Eleccin del mejor azcar a metabolizar)CAP= Catabolite activator proteinActivacin del opern lac

El opern lac es un ejemplo de opern inducible, es decir aquel en el cual la presencia de una sustancia especfica (en este caso la lactosa) induce la transcripcin de los genes estructurales.

El opern lac tambin se encuentra bajo control positivo. Cuando en el medio hay glucosa, la bacteria metaboliza este monosacrido ignorando cualquier otra fuente de carbono disponible. Cuanto menor es la concentracin de glucosa en el medio, mayor es la concentracin de cAMP, el cual tiene influencia en la activacin del opern lac.

El cAMP acta unindose a una protena fijadora de cAMP denominada CAP (protena activadora de catabolitos). Cuando la concentracin de este complejo es alta (poca glucosa), el CAP-cAMP se fija a un sitio especfico del promotor lac, aumentando la afinidad de la regin promotora para la RNA polimerasa, lo que estimula la transcripcin del opern.

Para que se exprese el opern lac deben darse dos condiciones en el medio: que est presente la lactosa y que la concentracin intracelular de glucosa sea baja.

Opern de triptfanoEste opern incluye cinco genes de enzimas involucradas en la biosntesis de triptfano. Bajo control del promotor (Ptrp) y del operador (Otrp)El represor se une a triptfano y este complejo se une al operador reduciendo la transcripcin 70 veces aproximadamente.

Comparacin entre Opern Lac y Opern Trp

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