Concetti Chiave
- L'operone lac è composto da sei loci genetici: tre codificano proteine enzimatiche per il catabolismo del lattosio, mentre gli altri tre sono regolatori della trascrizione.
- In assenza di lattosio, una proteina repressore interagisce con l'operatore, bloccando la trascrizione dei geni strutturali Z, Y e A.
- Il lattosio funge da induttore, modificando la proteina repressore e liberando l'operatore, permettendo così la trascrizione dei geni.
- La proteina CAP, un altro regolatore, interagisce con l'AMP ciclico per facilitare l'azione dell'RNA polimerasi, attivando positivamente la trascrizione.
- Il gene regolatore R produce la proteina repressore, ma non fa parte dell'operone stesso.
Osserviamo ora alcuni particolari dell’operone lac, secondo il modello dovuto al lavoro paziente di Jacob e Monod. L’operone comprende sei loci genetici; tre di essi (Z, Y, A) codificano tre proteine enzimatiche per l’utilizzazione (catabolismo) del lattosio, gli altri tre (sito Cap, operatore, promotore) non vengono trascritti e costituiscono solo loci di regolazione della trascrizione degli altri geni.
Indice
Funzionamento del repressore
Una proteina repressore, prodotta da un gene regolatore, R (il gene regolatore non fa parte dell’operone), in assenza di lattosio normalmente interagisce con l’operatore e impedisce la progressione dell’RNA polimerasi lungo il DNA; in questo modo si attua il blocco della trascrizione dei tre geni strutturali Z, Y, A.
Ruolo del lattosio e della proteina CAP
Quando è presente, il lattosio interagisce con la proteina repressore (proteina allosterica) e ne induce una variazione della conformazione, che non risulta più idonea pertanto ad interagire con il DNA; il repressore lascia l’operatore e la trascrizione dei geni viene indotta.
Del meccanismo di regolazione genica fa parte un’altra proteina allosterica, la proteina CAP, che interagendo con una molecola di AMP ciclico, regola in modo positivo, poiché è atta a legarsi con il sito CAP e a consentire una più efficace progressione dell’enzima RNA polimerasi.
Sintesi dell'operone lac
L’operone per l’utilizzazione del lattosio comprende sei loci genici, di cui tre (Z,Y,A) codificano per proteine enzimatiche e gli altri tre sono regolatori. In assenza di lattosio una proteina repressore lac interagisce con l’operatore e disattiva l’operone. Presente il lattosio (induttore) il repressore viene inattivato.
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