los Premios Nobel Francois Jacob y Jacques Monod llevaron a cabo gran parte del trabajo final describiendo la estructura y los mecanismos de control del lacoperon., Al examinar cepas mutantes de E. coli que exhibían defectos en el metabolismo de la actosa, Jacob y Monod fueron capaces de aprender cómo el operón lac está regulado para metabolizar laactosa (Jacob & Monod, 1962). El dúo señaló que el operón lac contiene tres genes que codifican proteínas implicadas en el metabolismo de la actosa. Estos se conocen como lac z, lac y y lac a. el gen Lac z codifica la beta-galactosidasa,el gen lac y codifica una permeasa, y el gen lac a codifica la enzima transacetilasa., Juntos, estos productos genéticos actúan para importar intoceldas de lactosa y descomponerlas para su uso como fuente de alimento. Al igual que en otros operones, los genes del operón lac se encuentran a lo largo de un tramo contiguo de ADN de tal manera que su expresión puede ser fácilmente coregulated.In además de estos llamados genes estructurales, el operón lac también contiene otras secuencias que dirigen la maquinaria de expresión bacterialgeno.
la organización de genes en un operón permite la expresión simultánea de todos los genes que se encuentran en cis (es decir, en la misma pieza contigua de ADN) en el operón.,Varias características contribuyen a esta característica de los operones (Figura 1).Primero, todos los genes del operón están aguas abajo de un solo promotor. Este promotor sirve como un sitio de reconocimiento para la maquinaria transcripcional del complejo de la polimerasa de theRNA. En segundo lugar, todos los genes en un operón en realidad se convierten en parte deuna molécula de ARN mensajero único, que posteriormente se traduce en productos génicos de proteínas individuales.
varias otras secuencias regulatorias también aseguran la regulación coordinada del operón lac. Estos incluyen eloperador y el terminador., El operador es una secuencia especial de ADN localizada entre la secuencia promotora y los genes estructurales que permite la represión de todo el operón lac, siguiendo la Unión de la proteína inhibidora (Lac i). Expresión del Lac operonis, de hecho, regulado por la presencia de lactosa en sí. Por lo tanto, la capacidad de activar o desactivar genes que metabolizan la actosa como grupo proporciona una manera eficiente de adaptarse rápidamente a los cambios ambientales. El terminador, por otro lado, instruye a la maquinaria transcripcional para terminar la transcripción., Asuch, el promotor sirve como un sitio de inicio de transcripción, el terminador sirve como un sitio de parada, y el operador ayuda a determinar si se producirá la transcripción.
debido al mecanismo de control común para todos los genes en el operón lac, las mutaciones en este operón pueden tener efectos múltiples, o pleiotrópicos. Por ejemplo, las mutaciones que afectan al promotor pueden evitar que todos los genes del operón se expresen, porque la ARN polimerasa será incapaz de unirse y comenzar la transcripción. Otras mutaciones pueden afectar la expresión de solo algunos de los genesen el operón., Por ejemplo, mutaciones sin sentido en el gen Lac z que codifica la beta-galactosidasa podrían interferir con la expresión de los genes de permeasa y transacetilasa, causando que el teribosoma se caiga antes de su traducción. Se dice que este tipo de mutación tiene un efecto «polar» en la Vía en el sentido de que afecta a los genes aguas abajo, pero no a los genes aguas arriba.
por lo tanto, aunque las bacterias pueden considerarse organismos más simples que los humanos, está claro que la regulación de los genes bacterianos es extremadamente eficiente y que el genoma bacteriano está altamente organizado., Las bacterias parecen estar perfectamente adaptadas a una variedad de ambientes, y están listas para responder a cualquier cambio ambiental que encuentren mediante el empleo de mecanismos regulatorios elegantes y complejos.