Se todas as células têm o mesmo DNA, porque desempenham funções diferentes? A resposta está na regulação génica. Os franceses François Jacob e Jacques Monod foram premiados pelo Nobel pelas suas investigações neste campo (apresentação do Modelo do Operão), levadas a cabo 4 anos antes, usando bactérias da espécie Escherichia coli, e estudaram os genes responsáveis pelo metabolismo da lactose (Operão lac) e pela síntese do triptofano (operão trp).
Operão – Operão é a unidade funcional que desempenha determinadas tarefas. É constituído por vários genes inter-relacionados e com funções diferentes. Para o caso do operão trp, existem os genes promotor, operador. trp E, trp D, trp C, trp B e trp A.
Genes estruturais – são conjuntos de genes que codificam proteínas necessárias para desempenhar determinadas funções, como o metabolismo da lactose ou a síntese de triptofano.
Gene promotor – local onde se liga a RNA-polimerase de transcrição do DNA, se o gene operador não estiver bloqueado pelo repressor.
Gene operador – gene onde o repressor se liga para impedir a transcrição dos genes estruturais.
Repressor – proteína codificada pelo gene regulador (gene afastado e independente do operão), que se liga ao gene operador do operão impedindo a transcrição dos genes estruturais, e consequentemente, das proteínas. Existe sobe duas formas: activa e inactiva.
Metabolismo da Lactose em Seres Procariontes
A degradação da lactose é uma acção metabólica levada a cabo pelo operão lac. A lactose é um hidrato de carbono dissacarídeo formada pelos monossacarídeos glicose e galactose. É conhecida por dar o sabor adocicado ao leite.
A não existência de lactose no citoplasma faz com que o repressor se ligue ao gene operador do operão lac, impedindo a síntese das enzimas que intervêm na formação da lactose – regulação negativa. O repressor é sintetizado sob a sua forma activa, impedindo a transcrição das enzimas necessárias ao metabolismo da lactose.
Quando existe lactose no meio celular, as moléculas de lactose vão inibir o repressor, permitindo assim a síntese das enzimas de degradação.
Sintese do Triptofano em Seres Procariontes
Triptofano é um aminoácido codificado pelo DNA através do operão trp. No ser humano, o triptofano é essencial para nutrição. Este tem a particularidade de absorver radiação UV.
O repressor é codificado sob a sua forma inactiva, promovendo assim a transcrição de triptofano. Quando em grandes quantidades, o triptofano activa o repressor, impedindo a transcrição de mais triptofano – regulação positiva.
Quando a quantidade de triptofano baixa novamente, o repressor é inibido, permitindo assim a transcrição do operão trp, e consequentemente a síntese de triptofano.
Bibliografia:
» SILVIA, Amparo; SANTOS, Maria; MESQUITA, Almira; BALDAIA, Ludovina; FELIX,José(2009)Terra,Universo de Vida.Porto:Porto Editora
» http://pt.wikipedia.org/wiki/Tript%C3%B3fano
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