Un operón es una unidad funcional de ADN genómico que contiene un grupo de genes controlados por un único promotor. En pocas palabras, estos genes comparten la información necesaria para crear las herramientas para una tarea concreta, por lo que comparten un promotor que garantiza que se transcriban todos juntos.

El operón lac, o de la lactosa, se encuentra en E. coli y en algunas otras bacterias entéricas. Este operón contiene genes que codifican proteínas encargadas de transportar la lactosa al citosol y digerirla en glucosa.Esta glucosa se utiliza entonces para producir energía.

El operón lac es explotado por los biólogos moleculares, por lo que entendemos mejor su funcionamiento. Esto también se discute brevemente en el artículo de Jeremy sobre el uso del operón lac como herramienta de microscopía.

Regulación estricta

Normalmente, el operón lac está desactivado. Una proteína represora se une a la región del operador (control) aguas arriba del operón impidiendo la transcripción.

Cuando la lactosa está presente fuera de la célula, atraviesa la membrana celular y actúa como inductor del operón. Lo hace una vez que la lactosa se descompone para crear alolactosa. A continuación, el operón lac se transcribe y se traduce en proteínas que incluyen la permeasa, que se incrusta en la membrana celular facilitando el transporte de la lactosa al interior de la célula, y la β-galactosidasa, que consume la lactosa para producir moléculas de glucosa. La β-galactosidasa también produce alolactosa. Esto conduce a un bucle de retroalimentación positiva.

Este operón toma el escenario cuando los niveles de glucosa son bajos. Esto se debe a otra proteína, llamada proteína activadora de catabolitos (CAP), y a las moléculas de monofosfato de adenosina cíclico (cAMP). Cuando los niveles de glucosa bajan, los niveles de AMPc aumentan hasta que hay suficiente AMPc para unirse y activar más CAP. El CAP promueve la transcripción de genes de la ARN polimerasa, lo que lleva a un aumento de la expresión del operón lac.

En conjunto, se tiene un regulador negativo, la proteína represora, que se une y se desactiva por la alolactosa y un regulador positivo, que se promueve por los niveles bajos de glucosa asegurando que cuando los niveles de glucosa son bajos, pero la lactosa está presente, la célula cambiará a esta fuente alternativa de cena.

¿Por qué están tan de moda estos genes de los vaqueros en el laboratorio y en la industria?

El operón lac ha demostrado ser útil para los científicos. Tanto el promotor como los genes han sido seleccionados y utilizados de diversas maneras.

¡Esté atento para saber cómo puede subirse al carro del operón lac!