8 . 4 . 1 OPERON LACTOSA (CONTROL POSITIVO)

Los mecanismos de responsables  de la regulacion  de los genes involucrados en el metabolismo de la lactosa estan ahora ente los mejores comprendidos en cualquier sistema. La beta galactosidasa  hidroliza a la beta galactosideo lactasa y glucosa. los genes estructurales para estas tres enzimas  estan fisicamnete ligadas y constituyen  el operon lactosa.
Esta disposicion gentica estructural y sus genes reguladores  permite la exprecion y cordinacion de las tres enzimas encargadas del metabolismo de la lactosa. Cuando   E. coli  se expone   con lactosa o algunos analogos  especificos  de esta, la exprecion de actividades  de la beta galactosidasa.
 

Los principales elementos que constituyen un operón son los siguientes:

• Los genes estructurales: llevan información para polipéptidos. Se trata de los genes cuya expresión está regulada. Los operones bacterianos suelen contener varios genes estructurales, son poligénicos o policistrónicos. Hay algunos operones bacterianos que tienen un solo gene estructural. Los operones eucarióticos suelen contener un sólo gen estructural siendo monocistrónicos.
• El promotor (P): se trata de un elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la ARN polimerasa para comenzar la transcripción. Se encuentra inmediatamente antes de los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra P.
• El operador (O): se trata de otro elemento de control que es una región del ADN con una secuencia que es reconocida por la proteína reguladora. El operador se sitúa entre la región promotora y los genes estructurales. Abreviadamente se le designa por la letra O.
• El gen regulador (i): secuencia de ADN que codifica para la proteína reguladora que reconoce la secuencia de la región del operador. El gen regulador está cerca de los genes estructurales del operón pero no está inmediatamente al lado. Abreviadamente se le denomina gen i.
• Proteína reguladora: proteína codificada por el gen regulador. Está proteína se une a la región del operador.
• Inductor: sustrato o compuesto cuya presencia induce la expresión de los genes.

Es sabido que el principal combustible celular es la Glucosa, pero la célula puede

recurrir, ante el déficit de este monosacárido, a la degradación de otros compuestos para

obtener la energía requerida. Uno de estos compuestos es la Lactosa.

Los genes que intervienen en la producción de las enzimas responsables del catabolismo

de la lactosa se encuentran asociados, respondiendo al modelo del Operón. Contiguo a

estos genes encontraremos entonces el operador y el sitio promotor.

Ante la alta concentración de glucosa, sería un gasto de energía innecesario que la

célula sintetice las enzimas pertenecientes a la vía degradativa de la Lactosa; más

innecesario aún sería que estas enzimas fuesen sintetizadas ante la ausencia de la misma

lactosa.

En el caso en el que la concentración de Glucosa sea baja y la de la Lactosa sea alta, el

regulador se unirá a una molécula inductora de la transcripción de los genes

estructurales para la síntesis de las enzimas degradativas de dicho disacárido. El

represor entonces no podrá unirse al operador. Por consiguiente, al quedar este último

libre, la ARN polimerasa formará el Complejo Promotor Abierto pudiéndose producir la

transcripción de los genes estructurales. Ahora bien, la molécula inductora deberá

marcar la presencia de Lactosa en el medio y, quién mejor que la lactosa misma para

cumplir con esta función. Es así como la Lactosa induce su propia degradación.