Question

regulación genética en bacterias

Answer 1

En las bacterias, a pesar de ser organismos unicelulares, también es necesario regular la expresión de los genes adaptándola a las necesidades ambientales. Es un principio de economía celular el que la expresión de los genes este regulada según las circunstancias celulares. Un buen ejemplo de esta situación en bacterias es la regulación de las enzimas implicadas en el metabolismo de los azúcares. Las bacterias pueden emplear para obtener energía distintas fuentes de carbono, como la glucosa, lactosa, galactosa, maltosa, ramnosa y xilosa. Existen enzimas capaces de introducir cada uno de estos azúcares en la bacteria y enzimas capaces de romperlos para obtener energía. Lógicamente, sería un despilfarro energético producir simultáneamente todos los enzimas necesarios para metabolizar los diferentes azúcares mencionados. Por consiguiente, sería mucho más económico para la célula producir solamente las enzimas necesarias en cada momento, es decir, si en el medio en el que vive la bacteria la principal fuente de carbono es la lactosa, solamente se expresarían los genes necesarios para metabolizar la lactosa, mientras que los otros genes no se expresarían. Por tanto, es esencial que exista un mecanismo de regulación de la expresión génica, de manera que los genes se expresen cuando sea necesario.

La regulación de la producción de proteínas (síntesis de proteínas) considerando el proceso en su conjunto, puede llevarse a cabo en tres niveles:

ReplicaciónTranscripciónTraducción.

De los tres niveles de regulación, uno de los mejor conocidos actualmente es la regulación durante la transcripción. Aunque la regulación de la transcripción en eucariontes es más compleja que en bacterias, muchos de sus aspectos son similares. Por tanto, comenzaremos por el estudio de la regulación de la transcripción en bacterias.

Answer 2

Desde el punto de vista de la expresión genética, los operones bacterianos se pueden dividir en dos grandes tipos:

operones de expresión constitutiva (es decir, aquellos que se transcriben permanentemente, independientemente de las condiciones ambientales). Por ejemplo, operones para las ADN- y ARN-polimerasas;operones para las proteínas de las c. t. e.; operones para las proteínas ribosómicas, etc.operones cuya expresión está regulada en función de las condiciones ambientales. Dentro de esta categoría, se distinguen a su vez: operones de expresión inducible; operones de expresión reprimible

En principio, por su modo la regulación puede ser de dos tipos :

Inducción: síntesis de ciertos enzimas debida a la presencia en el medio de sustratos metabolizables adecuados, o en términos más generales, por la existencia de determinados estímulos ambientales (no necesariamente de tipo nutricional). Ejemplo típico: la producción de b -galactosidasa es inducible en determinadas bacterias cuando en el medio aparece un azúcar de tipo b -galactósido (como la lactosa)Represión: desconexión rápida de la ruta biosintética de un determinado compuesto, cuando éste aparece aportado en el medio de la bacteria. Ejemplo típico: si E. coli crece en ausencia de triptófano (Trp), la ruta para su biosíntesis está funcionando hasta que ese aa. aparezca en el medio. La represión no siempre tiene que ver con estímulos nutricionales: se pueden desconectar genes para evitar que su expresión interfiera con otros procesos que ya están en curso en la célula.

En resumen, y en relación con el modo de expresión genética que subyace a sustancias relacionadas con el metabolismo, la norma general es que:

la inducción permite el ajuste rápido para el uso de sustratos metabolizables;la represión permite el ajuste para la síntesis de una sustancia que interviene como intermediario metabólico.