7.18E: El regulador AraC

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El operón de L-arabinosa, también llamado operón ara, codifica enzimas necesarias para el catabolismo de arabinosa a xilulosa 5-fosfato.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Describir el mecanismo regulador de la proteína AraC en presencia y ausencia de arabinosa

Claves para llevar

Puntos Clave

El gen estructural, que codifica las enzimas de degradación de arabinosa, es araBAD.
El operón ara está regulado por la proteína araC.
Cuando la arabinosa está presente, la arabinosa se une a AraC y evita que interactúe.

Términos Clave

operón: Unidad de material genético que funciona de manera coordinada por medio de un operador, un promotor y genes estructurales que se transcriben juntos.
L-arabinosa: La arabinosa es una aldopentosa, un monosacárido que contiene cinco átomos de carbono e incluye un grupo funcional aldehído (CHO).
catabolismo: Metabolismo destructivo, suele incluir la liberación de energía y la descomposición de materiales.

El operón de L-arabinosa, también llamado operón ara, es una secuencia génica que codifica enzimas necesarias para el catabolismo de arabinosa a xilulosa 5-fosfato, un intermedio de la vía de pentosa fosfato. Tiene regulación tanto positiva como negativa. El operón se encuentra en Escherichia coli (E. coli).

imagen — Figura: **Arabinosa**: Estructura de arabinosa.

Ha sido un foco de investigación en biología molecular desde 1970, y se ha investigado extensamente a sus niveles genético, bioquímico, fisiológico y biofísico.

El gen estructural, que codifica las enzimas de degradación de arabinosa, es araBAD. El gen regulador es araC. Los genes, araBAD y araC, se transcriben en direcciones opuestas.

Los operadores son AraI y AraO2. Los operadores se encuentran entre el ARaC.

AraI se encuentra entre los genes estructurales y el operador. Los AraI1 y AraI2 son sitios de unión al ADN que, cuando están ocupados por AraC, inducen la expresión.

Secuencia del Operón: 5′——Arac——ara——ara——ara——ara——ara——arad——3′

El operón ara está regulado por la proteína araC. Si la arabinosa está ausente, la proteína araC del dímero reprime el gen estructural al unirse a araI1 y araO2 y el ADN forma un bucle, que evita que la ARN polimerasa se una al promotor del operón ara, bloqueando así la transcripción.

Cuando la arabinosa está presente, la arabinosa se une a AraC y evita que interactúe. Esto rompe el bucle de ADN. Los dos complejos de Arac-arabinosa se unen al sitio AraI que promueve la transcripción. Cuando la arabinosa está presente, AraC actúa como activador y construye un complejo: AraC+ arabinosa. Este complejo es necesario para que la ARN polimerasa se una al promotor y transcriba el operón ara.

También para la activación, se necesita la unión de otra estructura a AraI: CRP (anteriormente conocida como CAP) + AMP cíclico. Así, la activación depende de la presencia de arabinosa y AMPc.

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