Operone LAC (Appunti) - Genetica

Appunti lezione di genetica

Come i microrganismi si adattano alle condizioni

Il loro adattamento è dovuto alla capacità di esprimere i geni necessari a far fronte a specifici stimoli ambientali.

• Risparmio energetico
• Migliore utilizzo delle risorse

Possiamo distinguere fra:

• Geni costitutivi, ovvero sempre espressi nella cellula, indispensabili sempre e comunque (esempio quelli codificanti per la RNA polimerasi)
• Geni regolati, controllati in risposta alle varie necessità

Esempio

Come si comporta E. coli in presenza del lattosio?

Il batterio in questione può crescere senza problemi in un terreno minimo contenente glucosio, questo perché i geni necessari a metabolizzare il glucosio sono costitutivi, poiché la glicolisi è un processo indispensabile e fondamentale.

Però, se al terreno di coltura sopracitato viene aggiunto il lattosio, E. coli sintetizzerà gli enzimi necessari per la sua metabolizzazione, siccome sono geni regolati attivabili secondo bisogno.

• β-galattosidasi scinde lattosio in monomeri glucosio e galattosio
• β-galattoside transacetilasi aggiunge gruppo acetilico ai β-galattosidi
• Lattosio permeasi aiuta il passaggio del lattosio nell’interno della cellula

Possiamo quindi affermare che la sintesi dei tre enzimi è regolata. (La loro sintesi è inducibile).

Operone

Operone = gruppo di geni appartenenti ad un’unica unità trascrizionale, in modo che la sua seguente trascrizione sia regolata in maniera coordinata.

Esperimento sull’operone lac in E. coli

Effettuato da Jacob e Monod.

Isolarono dei mutanti di batterio che avevano perso la capacità di metabolizzare il lattosio non producevano enzimi funzionali. Scoprirono che le mutazioni appartenevano a tre gruppi di complementazione associati strettamente sul cromosoma batterico.

• Gene strutturale lacZ+
• Gene strutturale lacY+
• Gene strutturale lacA+

Analisi delle mutazioni nell’esperimento

Erano di due categorie: missenso (mutazione provocava enzima non funzionale) e nonsenso (mostravano effetto polare, ovvero in lacZ+ che a sua volta provocava sintesi contemporanea degli altri due).

Come sono provocate le mutazioni con effetto polare?