MODELO DEL OPERÓN. Regulación de la Expresión Génica (Mayo 2024)
Operon, sistema regulador genético encontrado en bacterias y sus virus en el que los genes que codifican proteínas relacionadas funcionalmente se agrupan a lo largo del ADN. Esta característica permite que la síntesis de proteínas se controle de forma coordinada en respuesta a las necesidades de la célula. Al proporcionar los medios para producir proteínas solo cuando y donde se requieren, el operón permite que la célula conserve energía (que es una parte importante de la estrategia de vida de un organismo).
Un operón típico consiste en un grupo de genes estructurales que codifican enzimas involucradas en una vía metabólica, como la biosíntesis de un aminoácido. Estos genes se encuentran contiguos en un tramo de ADN y están bajo el control de un promotor (un segmento corto de ADN al que se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción). Una sola unidad de ARN mensajero (ARNm) se transcribe desde el operón y posteriormente se traduce en proteínas separadas.
El promotor está controlado por varios elementos reguladores que responden a las señales ambientales. Un método común de regulación lo lleva a cabo una proteína reguladora que se une a la región del operador, que es otro segmento corto de ADN que se encuentra entre el promotor y los genes estructurales. La proteína reguladora puede bloquear la transcripción, en cuyo caso se denomina proteína represora; o como una proteína activadora puede estimular la transcripción. Se produce una regulación adicional en algunos operones: una molécula llamada inductor puede unirse al represor, inactivándolo; o un represor puede no ser capaz de unirse al operador a menos que esté unido a otra molécula, el corepresor. Algunos operones están bajo control del atenuador, en el cual se inicia la transcripción pero se detiene antes de que se transcriba el ARNm. Esta región introductoria del ARNm se denomina secuencia líder; incluye la región atenuadora, que puede plegarse sobre sí misma, formando una estructura de tallo y asa que bloquea el avance de la ARN polimerasa a lo largo del ADN.
La teoría del operón fue propuesta por primera vez por los microbiólogos franceses François Jacob y Jacques Monod a principios de la década de 1960. En su artículo clásico, describieron el mecanismo regulador del operón lac de Escherichia coli, un sistema que permite a la bacteria reprimir la producción de enzimas involucradas en el metabolismo de la lactosa cuando la lactosa no está disponible.
