Concetti Chiave
- L'operone lac è un sistema inducibile catabolico che regola la sintesi di enzimi per la degradazione del lattosio.
- Contiene tre geni strutturali: β galattosidasi, permeasi e transacetilasi, responsabili della digestione del lattosio.
- Il repressore, una proteina che si lega all'operatore in assenza di lattosio, impedisce la trascrizione dei geni da parte dell'RNA polimerasi.
- Il repressore è allosterico e cambia conformazione quando il lattosio si lega a esso, permettendo così la trascrizione dei geni.
- Il gene "I", esterno all'operone, codifica in modo continuo per il repressore, mantenendo il sistema spento in assenza di lattosio.
Da LAC-tose, lattosio; è un operone inducibile catabolico (inducibile: di default è spento; catabolico: sovrintende la sintesi di enzimi che servono per la degradazione del lattosio, un disaccaride il cui legame H deve essere idrolizzato per essere digerito).
Funzione dei geni strutturali
Nell'operone LAC ci sono tre geni strutturali che codificano per 3 enzimi
1. β galattosidasi: taglia il limite tra i due saccaridi
2. permeasi: permeabilizza la membrana delle membrane e facilità l'entrata del lattosio nelle cellule
3. transacetilasi: va a modificare β galattosidasi
Meccanismo di azione del repressore
Z, Y e A sono i geni strutturali; verso 5', fra promotore e inizio del gene, c'è una regione, detta operatore: proprio a questo in assenza di lattosio si lega una proteina, detta repressore, codificata da un gene “I” esterno all'operone che non è regolato ma sempre attivo, codifica quindi sempre per questa proteina repressore; questa proteina, che ha un sito di legame per il DNA (fa parte delle DNA binding protein), in assenza di lattosio si lega all'operatore impedendo a RNA polimerasi di trascrivere i geni, visto che ne blocca il legame con il DNA.
Il repressore è una proteina allosterica, può cioè assumere conformazione differente a seconda dell'interazione con altri substrati: nel momento in cui c'è lattosio questo si lega al secondo sito di legame del repressore (non quello per il DNA): il repressore cambia conformazione e non può più legarsi al DNA, non può quindi reprimere la codifica del DNA (per questo viene detto inducibile).
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