Operó

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Un operó s'utilitza com una unitat genètica funcional formada per un grup o complex de gens capaços d'exercir una regulació de la seva pròpia expressió mitjançant dels substrats amb què interaccionen les proteïnes codificades pels seus gens. Aquest complex està format per gens estructurals que codifiquen per a la síntesi de proteïnes (generalment enzims), que participen en vies metabòliques l'expressió generalment està regulada per altres 3 factors de control, anomenats:

  • Factor promotor: zona que controla l'inici de la transcripció de l'operó, ja que l'ARN Polimerasa té afinitat per ella. Realment, com un gen és cada unitat de transcripció independent, i ja que l'operó té un únic promotor que controla tota la seva expressió, no hi ha elements per dir que es tracti de "diversos gens" d'expressió coordinada; més correcte seria dir que l'operó és un únic gen que codifica un ARNm policistrónico (és a dir, amb molts codons d'inici i terme, de manera que a l'hora de traduir donarà lloc a diverses proteïnes independents). No obstant això, és comú referir-se als "gens" de l'operó per fer referència a les regions que, un cop transcrites, codificar proteïnes independents.
  • Operador: zona de control que permet l'activació/desactivació del promotor a manera de "interruptor gènic" mitjançant de la seva interacció amb un compost inductor. Això ho aconsegueix perquè té seqüències recognoscibles per proteïnes reguladores. Després de la seva unió, per plegaments tridimensionals interacciona amb la zona del promotor, on les proteïnes reguladores que s'han unit contacten amb l'ARN Polimerasa, augmentant o disminuint la seva afinitat pel promotor, i amb això donant lloc a l'expressió/repressió de la resta dels gens estructurals.
  • Gen regulador: algun dels gens de l'operó poden codificar factors de transcripció que s'uneixin al promotor, regulant així la pròpia expressió de l'operó. A tota regulació de l'expressió feta des de dins del gen o operó se l'anomena "regulació en cis", però pot haver també gens molt allunyats de l'operó que codifiquin factors de transcripció per a un o diversos altres gens o operons, i en aquest cas es parlaria de "regulació en trans".

Descobriment[modifica | modifica el codi]

El primer operó descrit va ser el operó de la lactosa a Escherichia coli per F. Jacob, Sr Perrin, C. Sánchez i J. Monod, publicat a la revista "Comptes Rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences" en F. Jacob, D. Perrin, C. Sánchez i J. Monod. CR Hebd Seances Acad Sci 1960 29 febrer, 250:1727-9.] </ref> En part gràcies a aquests treballs sobre regulació gènica, Jacob i Monod van ser guardonats amb el Premi Nobel en Fisiologia o Medicina el 1965 juntament amb André Lwoff.

Composició d'un operó típic[modifica | modifica el codi]

operó lac.

Els principals elements que constitueixen un operó són els següents:

  • Els gens estructurals : Porten informació per traduir proteïnes (polipèptid s). Es tracta dels gens l'expressió està regulada. Els operons bacterians solen contenir diversos gens estructurals, són poligènics o policistrònics. Els operons en bacteris solen ser policistrònics mentre que en eucariotas solen contenir un sol gen estructural sent monocistrònics. Aquests gens estructurals tenen la informació necessària per traduir 3 proteïnes: Beta-galactosidasa, permeasa i la transacetilasa.
  • El promotor (P) : es tracta d'un element de control que és una regió del ADN amb una seqüència que és reconeguda per l'ARN polimerasa per començar la transcripció. Es troba immediatament abans dels gens estructurals. Abreujadament se li designa per la lletra P .
  • L'operador (O) : es tracta d'un altre element de control que és una regió de l'ADN amb una seqüència que és reconeguda per la proteïna reguladora. L'operador se situa entre la regió promotora i els gens estructurals. Abreujadament se li designa per la lletra O .
  • El gen regulador (i) : seqüència d'ADN que codifica per a la proteïna reguladora que reconeix la seqüència de la regió de l'operador. El gen regulador està prop dels gens estructurals del operó però no està immediatament al costat. Abreujadament s'anomena gen i .
  • Proteïna reguladora : proteïna codificada pel gen regulador. Aquesta proteïna s'uneix a la regió de l'operador.
  • Inductor : substrat o compost la presència/absència indueix l'expressió de la resta dels gens que conformen l'operó. Pot actuar activant l'expressió, denominant Activador, o bé reprimint, cridant repressor.

Classificació[modifica | modifica el codi]

Segons el tipus de regulació que presentin, els operones es classifiquen en induïbles, represibles i constitutius.

Operó induïble[modifica | modifica el codi]

Operó induïble és el que en condicions normals no s'expressa, s'activa en resposta a un agent inductor que funciona com Activador, en el moment que l'inductor s'uneix a l'operador, s'activa el promotor i comença la transcripció dels gens estructurals. El model clàssic d'aquest tipus de operó és el Operon lactosa. Altres exemples d'operones induïbles són aquells que codifiquen per a enzims que participen en el metabolisme de substrats com Operon maltosa, arabinosa, etc.

Solen ser operones que participen en rutes catabòliques, per a l'obtenció de metabòlits energètics.

Operó reprimible[modifica | modifica el codi]

Operó reprimible o represible és el que en condicions normals si expressa les proteïnes estructurals encara en absència d'inductor, en resposta a un agent repressor s'activen. L'inductor funciona com a repressor i s'uneix a l'operador, inhibint el funcionament del promotor i la transcripció dels gens estructurals. Exemples d'aquest tipus de Operon són els operons que codifiquen per a la síntesi d'aminoàcids, com operó trp, història, etc.

Solen ser operones que participen en rutes anabòliques, per a l'obtenció de monòmers de macromolècules.

Operó constitutiu[modifica | modifica el codi]

Operó constitutiu és l'operó que sempre s'expressa, i per tant no estan regulats ni per inductors ni per repressors. Apareix en operones que tenen alguna mutació en algun dels seus elements reguladors i el sistema de control falla i fa que estiguin expressant els gens estructurals de manera constitutiva.

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]