Chapter 17
Regulation of Gene
Expression in Bacteria and
Bacteriophages
CORSO GENETICA LAUREA TRIENNALE “ROMA TRE”
Copyright © 2010 Pearson Education Inc.
Prof. A. Antoccia
GENI COSTITUTIVI
(Housekeping)
GENI REGOLATI
Copyright © 2013 Pearson Italia Spa
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IL POLICISTRONE lac
IL METABOLOSIMO DEL GLUCOSIO CONTENUTO NEL TERRENO
MINIMOE’ SOTTO IL CONTROLLO DI GENI INDUCIBILI
ALLOLATTOSIO INDUTTORE DI lac
MUTAZIONI CHE ALTERANO LA REGOLAZIONE DEI
GENI DELL’ OPERONE lac
-MUTANTI CON SINTESI COSTITUTIVA PER LA
BETA-GAL E PERMEASI, CIOE’ CON SINTESI SIA IN
PRESENZA CHE IN ASSENZA DI LATTOSIO
(INDUTTORE)
MUTAZIONI REGOLATIVE CHE INFLUENZANO L’
ESPRESSIONE DEI GENI COINVOLTI NEL
METABOLISMO DEL LATTOSIO
JACOB E MONOD ISOLARONO 2 TIPOLOGIE DI
MUTANTI COSTITUTIVI
1) QUELLI PER UNA PICCOLA REGIONE A MONTE
DEL GENE lacZ: OPERATORE (lacO)
2) QUELLI CHE MAPPAVANO A MONTE
DELL’ OPERATORE: GENE PER IL REPRESSORE (lacI)
F. JACOB E J. MONOD: L’ OPERONE lac
1) beta-Galattosidasi ; 2) lattosio permeasi 3) betaGalattoside transacetilasi
MUTAZIONI COSTITUTIVE DELL’ OPERATORE: lacOC
USO DEI DIPLOIDI PARZIALI
F’ lacO+ lacZ- lacY+
lacOc lacZ+ lacYPRODUZIONE DI BETA-GAL E PERMEASI IN ASSENZA
E PRESENZA DI LATTOSIO
1) IN ASSENZA LAT: BETA-GAL NORMALE E
PERMEASI MUTATA
2) IN PRESENZA LAT: SINTESI PERMEASI ATTIVA
lacZ è sotto il controllo in cis dell’ operatore ed è
espresso in modo costitutivo, mentre lacY è sotto il
normale controllo inducibile
L’ OPERTORE (lacO) CONTROLLA SOLO I GENI POSTI
A VALLE E NON QUELLI POSTI SULL’ ALTRA
MOLECOLA DI DNA:
CIS-DOMINANZA, INDICA INOLTRE CHE lacO NON
CODIFICA PERUN PRODOTTO DUFFUSIBILE
F’ lacO+ lacZ- lacY+
lacOc lacZ+ lacY-
MUTAZIONI NEL GENE REGOLATORE: lacI
CEPPO APLOIDE CON lacI- : MUTANTE COSTITUTIVO
F’ lacI+ lacO+ lacZ- lacY+
lacI- lacO+ lacZ+ lacYPRODUZIONE DI BETA-GAL E PERMEASI IN ASSENZA
E PRESENZA DI LATTOSIO
1) IN ASSENZA LAT: NO BETA-GAL NO PERMEASI
MUTATA
2) IN PRESENZA LAT: SINTESI BETA-GAL E
PERMEASI NORMALI
Entrambi gli operoni risulatano inducibili
IL GENE lacI CONTROLLA I GENI POSTI SU ENTRAMBE
LE MOLECOLE DI DNA:
TRANS-DOMINANZA, INDICA INOLTRE CHE IL GENE
lacI CODIFICA PER UN PRODOTTO DUFFUSIBILE,
CIOE’ UN REPRESSORE DIFFUSIBILE
CEPPI BATTERICI APLOIDI lacI- NON PRODUCONO
REPRESSORI ATTIVI E PERTANTO SONO COSTITUTIVI
AL CONTRARIO IN UN CEPPO lacI-/lacI+ ENTRAMBI
GLI OPERONI SONO INDUCIBILI
MUTAZIONI DEL PROMOTORE (Plac-) A MONTE lacZ:
CONTROLLA SOLO I GENI POSTI A VALLE
NELLA STESSSA MOLECOLA DI DNA:
CIS-DOMINANZA, NON VENGONO PRODOTTI
BETA-GAL E PERMEASI ANCHE IN PRESENZA DELL’
INDUTTORE
F’ lacI+ lacO+ lacZ- lacY+
lacI- lacO+ lacZ+ lacY-
lacIs SUPER-REPRESSORE
