Regulació de l'expressió genètica: model de l'operó i síntesi de proteïnes

Regulació de l'Expressió Genètica i Síntesi de Proteïnes

Teoria de l'Operó: El Model de Jacob i Monod

La regulació de l'expressió genètica és el mecanisme que indica en quin moment ha d'expressar-se un gen o un altre. Aquesta regulació es realitza a nivell de la transcripció, segons el model de Jacob i Monod o Teoria de l'Operó.

Definició i Components de l'Operó

Un operó és un grup de gens estructurals l'expressió dels quals està regulada per gens de control.

En la regió prèvia al gen que codifica la proteïna estructural hi ha:

• El gen regulador, que codifica la síntesi de la proteïna repressora.
• El gen promotor, on es fixa l'enzim ARN polimerasa per fer la transcripció.

Mecanisme de Regulació de l'Operó

La regulació es basa en la presència o absència de la proteïna estructural:

• Si hi ha excés de proteïna estructural: La proteïna repressora s'uneix al gen promotor, impedeix la unió de l'ARN polimerasa i, per tant, impedeix la transcripció. Conseqüentment, no se sintetitza proteïna estructural.
• Si hi ha dèficit de proteïna estructural: La proteïna repressora no s'uneix al gen promotor i no impedeix la unió de l'ARN polimerasa. Per tant, no impedeix la transcripció i se sintetitza proteïna estructural.

Traducció: El Procés de Síntesi de Proteïnes

És el procés de síntesi de proteïnes d'acord amb les instruccions de l'ARNm segons l'ordre donada per l'ADN.

1. Formació de l'Aminoacil-ARNt

Cada aminoàcid s'uneix al seu ARNt formant l'aminoacil-ARNt, per acció de l'enzim aminoacil-ARNt sintetasa.

2. Acoblament dels Aminoàcids (Fases de la Traducció)

Aquest procés es duu a terme en tres fases principals:

1. Iniciació

   El ribosoma s'uneix a l'ARNm. El primer aminoacil-ARNt s'uneix al lloc P o centre peptidil del ribosoma.

2. Elongació

   El ribosoma va avançant sobre l'ARNm en sentit 5'→3'. El següent aminoacil-ARNt s'uneix al lloc A o centre acceptor del ribosoma, i es forma un enllaç peptídic entre els dos aminoàcids. Cada ARNt posseeix un anticodó complementari del codó corresponent de l'ARNm.

3. Finalització

   Intervenen les proteïnes de finalització. Quan el ribosoma arriba a un codó de terminació, s'allibera la cadena polipeptídica sintetitzada. L'ARNm se separa del ribosoma i també se separen les dues subunitats ribosomals entre elles.

Poliosomes: Traducció Simultània

Normalment, un ARNm és recorregut simultàniament per diversos ribosomes formant els poliosomes, amb l'aspecte de les boletes de collar. Per tant, un poliosoma és un rosari de ribosomes que van traduint al mateix temps el mateix ARNm l'un darrere de l'altre.