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BIOLOGÍA
combinarse con el AMP cíclico, sustancia mensajera que
media los efectos de muchas hormonas sobre la actividad
celular. Esa proteína se llama proteína fijadora del AMP cíclico (CAP, del inglés cydic AMP protein). En presencia de
AMP cíclico, la CAP se localiza en el sitio promotor del DNA.
Cuando esta proteína se fija al AMP y se adhiere al promotor, altera la conformación de este último y, de ese modo,
aumenta la capacidad del promotor para fijarse a la polimerasa del RNA.
Las concentraciones de AMP cíclico son bajas en presencia de glucosa o de otros compuestos de carbono de ese
tipo. (La glucosa y algunos otros monosacáridos son fuentes
de energía más eficaces que la lactosa, de modo que la célula se beneficia evitando el procesamiento de lactosa cuando dispone de otras fuentes alternativas.) Cuando las
concentraciones de AMP cíclico son bajas, la CAP no se fija
al sitio promotor y, por consiguiente, no ocurre la activación
consecuente de la polimerasa del RNA. En ausencia de
otras fuentes de carbono distintas a la lactosa, las concentraciones de AMP cíclico se elevan y éste forma un complejo
con la CAP, la cual se adhiere posteriormente al sitio promotor del operón lac activándolo. Si hay lactosa en el medio,
habrá una gran actividad del operón lac. En este caso, la
acción de la CAP es un mecanismo de control positivo que
se superpone al mecanismo represor más prominente.
Según parece, los operones desempeñan cierta
función en la integración del material viral (fago) dentro
de los cromosomas bacterianos. Cuando los virus infectan una célula, le inyectan el ácido nucleico viral pero la
cubierta proteínica permanece afuera de la célula. El
DNA viral captura la maquinaria genética de la célula mediante un proceso de seducción bioquímica, de modo que
la célula empieza a sintetizar partículas virales. Por lo
común, el fago que ataca a la bacteria forma cientos de
copias de la partícula viral (cromosoma + cápsula proteínica), las cuales Usan (rompen) dicha célula para infectar
a otras.
En algunos casos, el genoma viral se integra al cromosoma del hospedero. Los genes virales son replicados
junto con los genes bacterianos durante cierto número de
ciclos de división celular. Luego, intempestivamente, el
virus juega al caballo de Troya e inicia un ciclo de proliferación e infección en la colonia bacteriana. Los virus de
este tipo se denominan virus templados y el fenómeno
en el que un virus "agazapado" produce brotes repentinos de infección se llama lisogenia. Las partículas virales completas se conocen como profagos.
Al parecer, el inicio del estado lítico, durante el cual
el fago se separa del genoma bacteriano y empieza a
multiplicarse, se dispara al encenderse un operón. Varios
operones actúan secuencialmente para iniciar la cascada
de efectos asociados con la lisis. Durante la fase de profago, el propio virus produce el represor que mantiene
frenados los operones del ciclo lítico. Sólo cuando se producen grandes cantidades de una enzima que repara al
DNA luego de que la célula sufrió una lesión, el represor
es parcialmente degradado y el virus comienza a producir
las enzimas necesarias para la proliferación viral y la lisis
de la célula bacteriana. En uno de los virus templados
que más a fondo se han estudiado, el virus lambda, la
luz ultravioleta puede iniciar fácilmente el ciclo lítico, el
cual incluye la supresión de la síntesis del represor.
10.2
OSTRÓN, RECÓN Y M UTÓN
Un gen, en cualquiera de sus formas alélicas específicas,
se define como una secuencia lineal de bases suficientes
para codificar una sola proteína. En algunos casos, el
gen contiene codones (tres bases sucesivas) que codifican una sola cadena polipeptídica en vez de una proteína
compleja. La unidad funcional que codifica un polipéptido
o una proteína se llama clstrón. Dicha unidad se diferencia del segmento de DNA que participa en las mutaciones, el cual es más pequeño. El número mínimo de
bases que al mutar producen un cambio fenotípico se
denomina mutón; cada cistrón puede contener centenares de mutones, ya que la alteración de una simple base
puede bastar para ocasionar una alteración fenotípica. El
mismo razonamiento puede ser aplicado a la unidad relacionada con la transferencia de material génico entre dos
cromosomas homólogos. El recón es la parte del cistrón
que participa en un intercambio de información genética
(recombinación) entre dos cromosomas. El número específico de los pares de bases que participan en este fenómeno de recombinación no está definido de una manera
tan exacta como la región de DNA asociada con el cistrón y con el mutón.
10.3 REGULACIÓN GÉNICA EN LOS EUCARIOTES
En teoría, los mecanismos de regulación génica que existen en los procariotes, por ejemplo el funcionamiento del
operón, también podrían ejercer una función controladora
sobre el genoma eucariótico. Sin embargo, lo más probable es que existan diferencias cualitativas y cuantitativas
en lo referente al control génico en los cromosomas
eucarióticos.
El número de genes presente en el genoma total de
los eucariotes puede ser hasta 800 veces mayor que el
de los procariotes. Además, en una célulc eucariótica
cualquiera pueden estar apagados hasta el 99% de los
genes potenciales. Por último, el material génico traducible del eucariote está interrumpido por secuencias intermedias que no se expresan. Esto último es un
descubrimiento fascinante que enseguida estudiaremos
más a fondo.
EJEMPLO 4 En 1977, un análisis del gen que codifica la
síntesis de la ovoalbúmina en las gallinas reveló que algunos
de los segmentos participantes en la codificación de la