Operón lac

ahora vamos a hablar de uno de los super ones más famosos y este es el o perón la que es parte del genoma de la e coli y la que se está refiriendo a la lactosa por lo que te puedes imaginar que codifica para genes involucrados en el metabolismo de la lactosa y probablemente ya esté familiarizado con la palabra lactosa es un azúcar que se encuentra en la leche algunas personas son intolerantes a la lactosa es decir que tienen problemas para digerir la lactosa pero en general para que una célula pueda hacer uso de ella tiene que ser capaz de absorber la lactosa tiene que poder dividir la molécula en azúcares simples que pueda utilizar como combustible y eso es para lo que codifican los genes en el lo perón lac y solo como un ejemplo el gen laxe está justo aquí codifica para una enzima que ayuda a dividir la lactosa en azúcares simples en la que codifica para una enzima que permite la absorción de la lactosa a través de las membranas celulares el gen luck es un poco más interesante y un poco menos comprendido pero la idea general es que estos tres genes están involucrados en el metabolismo y la absorción de la lactosa y es 1 perón por lo que aquí tenemos a nuestro promotor que es donde nuestra arn polimerasa se va a unir y también tenemos otros sitios por acá está el operador que es donde un represor como el represor la podría unirse y por aquí está el sitio cab o el sitio se ap se le llama así por su nombre en inglés que travel light activator program que se traduce como proteína activadora de cata bonitos proteína activadora d cata por litros y te puedes imaginar que este es el sitio donde una proteína llamada proteína activadora de cata bolitas se puede unir y quizás actuar como un activador así que una vez explicado esto vamos a pensar en diferentes escenarios vamos a pensar en un escenario donde la e.coli se encuentra en un entorno donde no hay lactosa no y 2a entonces qué crees que pasaría en este caso y muchas de estas cosas tienen mucha lógica si suponemos que la mayoría de los organismos biológicos son bastante avaros con sus recursos ellos no quieren desperdiciar sus recursos así que si no hay lactosa entonces por qué habrían de transcribir los genes que pueden ser traducidos en enzimas para metabolizar la lactosa así que si no hay lactosa se podría ver esto como un estado predeterminado tenemos la proteína represor a la acc enlazada al operador así que éste el represor por lo que no será posible transcribir estos genes la polimerasa no podrá hacer nada no va a ocurrir la transcripción así que si no hay lactosa no ocurre la transcripción no ocurre la trans creep xian lo cual tiene mucha lógica la bacteria no quiere desperdiciar recursos así que qué crees que sucederá si ahora sí hay lactosa si hay lactosa presente ay lactosa presente te puedes imaginar que ya no queremos que el represor sigue estando ahí y eso es precisamente lo que sucede tenemos un isómero de lactosa llamado 'la ola' cosa así que si la lactosa está presente también vamos a tener a lola cosa presente ésta es 'la ola' cosa alo la cosa que puede actuar como un inductor de la transcripción y la forma en que actúa como un inductor es si se une al represor la acc el represor la que ya no puede unirse al operador así que cuando la lo lactosa está presente se unirá al represor de modo que el represor va a separarse del operador no va a ser capaz de unirse al mismo tiempo voy a dibujarlo por acá este es el represor por aquí tenemos a lola actos a que se ha unido al represor y debido a eso el represor no va a poder unirse al operador y debido a que no está unido al operador ahora la polimerasa va a poder transcribir estos genes y eso es importante porque mediante la transcripción de estos genes la bacteria va a ser capaz de metabolizar la lactosa presente en el entorno por lo que si hay lactosa presente entonces si ocurre la transcripción ocurre la trans clic ahora esta es una visión muy general de lo perón la pero hay más porque hay otros azúcares en particular glucosa que es preferida por la célula así que vamos a pensar en lo que sucederá en presencia de glucosa y en la ausencia de glucosa así que déjame escribir eso aquí sin glucosa y con glucosa y recuerda la bacteria prefiere consumir glucosa a consumir lactosa ya que la glucosa es un azúcar más simple que la lactosa así que si hay glucosa en el entorno entonces por qué preocuparse por la lactosa y podríamos hablar de estas dos situaciones en presencia de lactosa o en ausencia de lactosa sino el actos alrededor entonces no vamos a tener a los actos a alrededor por lo que el represor va a estar unido al operador y no va a ocurrir la transcripción esto va a ocurrir independientemente de si hay glucosa en el entorno o no así que vamos a pensar en que no hay glucosa pero si hay lactosa sin glucosa más lactosa y por acá tenemos glucosa más lactosa si tenemos lácteos en el entorno entonces vamos a tener a lo la ctc osa y ya vimos este escenario la alo lactosa se une al represor la que evita que el represor la acc se una al operador por lo que la arn polimerasa puede llevar a cabo la transcripción pero eso no es todo en una situación sin glucosa se va a involucrar también al sitio cab vamos a tener un activador que va a aumentar esto aún más porque si no hay glucosa en el entorno entonces la bacteria realmente necesita la lactosa y así aquí tenemos a la proteína activadora de cata bonitos justo aquí la proteína activadora de cata bonitos cup y en presencia de a mp cíclico de adenosina mono fosfato que es un derivado del atp este es el mp cíclico y vas a ver que esta molécula aparece mucho en la biología y en un momento más hablaremos acerca de cómo se relaciona el mp cíclico con la glucosa en presencia del mp cíclico la proteína activadora de cata bolitas se va a unir al sitio cab y va a activar aún más la transcripción así que en esta situación sin glucosa más lactosa vamos a tener que la transcripción aumenta aún más permítanme escribir esto la transcripción aumenta la transcripción aumenta ahora sé lo que probablemente se están preguntando esto es lo primero que me pregunte cuando me hablaron del mp cíclico cómo se relaciona el mp cíclico con la glucosa bueno no voy a entrar en mucho detalle pero lo que necesita saber y tiene lógica es que si tenemos glucosa si tenemos mucha glucosa mucha glucosa eso va a inhibir la producción de amv cíclico poco a menos in mono fosfato cítrico y si tenemos poca glucosa o nada de glucosa no se va a inhibir la creación de mp cíclico por lo que vamos a tener mucho mp cíclico así que si no tenemos glucosa o tenemos boca glucosa estamos en este escenario justo aquí vamos a tener mayores concentraciones de mp cíclico que pueden unirse a la proteína activadora de cata bolitas que entonces actúa como un activador que aumenta la transcripción del operón lac lo cual una vez más por qué es importante bueno si no hay glucosa o hay poca glucosa la bacteria realmente va a necesitar la lactosa realmente quiere transcribir estos genes lo más rápido posible ahora qué pasa con la situación donde hay glucosa y hay lactosa bueno una vez más si hay lactosa entonces vamos a tener a lola cosa que va a unirse al represor lac y mediante este enlace con el represor la acc el represor lac no va a poder unirse al operador por lo que una vez más la arn polimerasa va a poder llevar a cabo la transcripción pero debido a que hay glucosa presente va a haber poco a mp cíclico y ya que hay poco o no hay a mp cíclico alrededor el mp cíclico no va a poder unirse a la proteína activadora de cata bonitos por lo que la proteína activadora de cata bonitos no va a poder actuar como un activador así que no se va a unir al sitio activador o al sitio cab por lo que vamos a tener menos transcripción menos trans cri bien lo cual tiene lógica hay glucosa y lactosa alrededor la célula preferiría utilizar la glucosa ya que es un azúcar más simple y que la lactosa pero por qué desperdicia recursos si hay un montón de energía alrededor solo debe de ir directamente a la glucosa pero si no hay glucosa en el entorno entonces la bacteria va a utilizar más recursos para poder digerir la lactosa