Operón
En genética , un operón es una unidad funcional de ADN que contiene un grupo de genes bajo el control de un solo promotor . [1] Los genes se transcriben juntos en una hebra de ARNm y se traducen juntos en el citoplasma o se someten a un empalme para crear ARNm monocistrónicos que se traducen por separado, es decir, varias cadenas de ARNm que codifican cada uno un único producto génico. El resultado de esto es que los genes contenidos en el operón se expresan juntos o no se expresan en absoluto. Varios genes deben co-transcribirsepara definir un operón. [2]
Originalmente, se pensaba que los operones existían únicamente en procariotas (que incluyen orgánulos como plástidos que se derivan de bacterias ), pero desde el descubrimiento de los primeros operones en eucariotas a principios de la década de 1990, [3] [4] ha surgido más evidencia para sugerir son más comunes de lo que se suponía anteriormente. [5] En general, la expresión de operones procariotas conduce a la generación de ARNm policistrónicos , mientras que los operones eucariotas conducen a ARNm monocistrónicos.
Los operones también se encuentran en virus como los bacteriófagos . [6] [7] Por ejemplo, los fagos T7 tienen dos operones. El primer operón codifica varios productos, incluida una polimerasa de ARN T7 especial que puede unirse al segundo operón y transcribirlo. El segundo operón incluye un gen de lisis destinado a provocar la explosión de la célula huésped. [8]
El término "operón" se propuso por primera vez en un artículo breve en las Actas de la Academia de Ciencias de Francia en 1960. [9] A partir de este artículo, se desarrolló la llamada teoría general del operón. Esta teoría sugirió que en todos los casos, los genes dentro de un operón están controlados negativamente por un represor que actúa en un solo operador.ubicado antes del primer gen. Más tarde, se descubrió que los genes podrían regularse positivamente y también regularse en los pasos que siguen al inicio de la transcripción. Por tanto, no es posible hablar de un mecanismo regulador general, porque diferentes operones tienen diferentes mecanismos. Hoy en día, el operón se define simplemente como un grupo de genes transcritos en una sola molécula de ARNm. Sin embargo, el desarrollo del concepto se considera un acontecimiento histórico en la historia de la biología molecular. El primer operón que se describió fue el operón lac en E. coli . [9] El Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1965 fue otorgado a François Jacob , André Michel Lwoff yJacques Monod por sus descubrimientos sobre el operón y la síntesis de virus.
Los operones se encuentran principalmente en procariotas , pero también en algunos eucariotas , incluidos nematodos como C. elegans y la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster . Los genes de ARNr a menudo existen en operones que se han encontrado en una variedad de eucariotas, incluidos los cordados . Un operón está formado por varios genes estructurales dispuestos bajo un promotor común y regulados por un operador común. Se define como un conjunto de genes estructurales adyacentes, más las señales reguladoras adyacentes que afectan la transcripción de los genes estructurales. 5 [11] Los reguladores de un operón dado, incluidosrepresores , correpresores y activadores , no son necesariamente codificados por ese operón. La ubicación y condición de los reguladores, promotores, operadores y secuencias de ADN estructural pueden determinar los efectos de mutaciones comunes.
Los operones están relacionados con regulones , estímulos y modulones ; mientras que los operones contienen un conjunto de genes regulados por el mismo operador, los regulones contienen un conjunto de genes regulados por una única proteína reguladora y los estímulos contienen un conjunto de genes regulados por un estímulo de una sola célula. Según sus autores, el término "operón" se deriva del verbo "operar". [12]
