REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA EN BACTERIAS: OPERONES

Operon lac:

Monod observó en E. coli el efecto glucosa: al cultivar la bacteria en un medio con lactosa y al añadirle glucosa, desciende drásticamente el nivel de galactosidasa (enzima que hidroliza la lactosa en galactosa y glucosa):

Sentido biológico: los aa que forman esta proteína se pueden destinar a fabricar otras proteínas, ya que a la bacteria le basta la glucosa como fuente energética.
Explicación: cuando aumenta el nivel de glucosa en la c., disminuye en ésta el nivel de AMPc, porque éste se forma a partir del ATP y cunado hay abundante glucosa, gran parte del ATP se emplea en fosforilarla para formar G6P (1ª reacción de la glucólisis, es decir, del catabolismo de la glucosa) . Al no formarse suficiente AMPc, no se forma suficiente complejo CAP-AMPc (CAP es la proteína activadora del catabolito). Este complejo, tiene una gran afinidad por el promotor, estimulando la unión dela ARNpol. Por tanto, en ausencia de suficiente CAP-AMPc, la ARNpol no se une al promotor y no se transcribe la galactosidasa (ni otras dos enzimas, que se sintetizan junto a ella: la permeasa y la transacetilasa). así, si hay glucosa abundante, deja de sintetizarse la enzima que hidroliza la lactosa. Así, JACOB Y MONOD CONCLUYERON QUE LA GLUCOSA REPRIME TODO EL CONJUNTO DE ENZIMAS QUE INTERVIENEN EN EL CATABOLISMO DE LA LACTOSA.

Pero Jacob y Monod descubrieron también que el control es más complejo, de modo que el operón lac también está controlado por la lactosa, pues hay una proteína represora, sintetizada por otro gen,  que se une al operador (entre el promotor y los genes estructurales), evitando que la ARNpol lea los genes siguientes:





Sin embargo, en presencia de un inductor, que es la lactosa, éste se une al represor, haciendo que se separe o no se pueda unir al operador, con lo cual la ARNpol puede leer los genes:


Operón His
En las rutas anabólicas, como las de biosíntesis de aa, el control suele ser diferente al de la ruta catabólica anterior. Por ejemplo, en la biosíntesis de His, ésta actúa como correpresor, uniéndose al represor.
Sentido biológico: cuando ya hay suficiente His en la c., se reprime la creación de enzimas necesarias para su biosíntesis: