El operón de arabinosa es un operón bacteriano que codifica proteínas necesarias para el metabolismo de la arabinosa . Está sujeto a control tanto positivo como negativo: la expresión del operón es estimulada por el sustrato, es decir, arabinosa, pero en presencia de glucosa en el medio, su expresión es suprimida. El operón de arabinosa incluye tres genes estructurales : araB , araA y araD , así como el gen regulador araC vinculado a genes estructurales y regiones reguladoras [1] . El operón arabinosa fue descubierto y estudiado en E. coli ( Escherichia coli ) en la década de 1970 [2] .
El gen de la arabinosa incluye cuatro genes: los genes estructurales araB , araA y araD , así como el gen araC , que codifica una proteína reguladora. Además, el operón incluye regiones reguladoras: regiones operadoras araO 1 , araO 2 y regiones iniciadoras araI 1 , araI 2 [3] . El operón de arabinosa también tiene un sitio de unión a AMPc CAP[en] , por que la expresión del operón se activa cuando se agota la glucosa. araC y araB , araA , araD tienen promotores separados y se transcriben en direcciones opuestas.
El gen araA codifica una arabinosa isomerasa , que cataliza la isomerización de arabinosa a ribulosa . araB codifica la ribuloquinasa , que cataliza la fosforilación de la ribulosa para formar ribulosa-5-fosfato . araD codifica ribulosa 5-fosfato 4-epimerasa , que cataliza la epimerización de ribulosa 5-fosfato a xilulosa 5-fosfato . La ribulosa 5-fosfato y la xilulosa 5-fosfato son metabolitos de la ruta de las pentosas fosfato , que vincula el catabolismo de los azúcares de cinco y seis carbonos [4] .
Hay varias formas de regular el operón de arabinosa. Primero, el represor catabólico CAP en complejo con cAMP se une a un sitio regulador en el operón, activando su expresión durante la deficiencia de glucosa (cAMP se acumula en ausencia de glucosa) [5] .
En segundo lugar, el operón de arabinosa está regulado por la proteína AraC. Regula negativamente su propia síntesis uniéndose a O1 y evitando que la ARN polimerasa se una a su propio promotor, y en ausencia de arabinosa funciona como un represor [6] .
Cuando la arabinosa aparece en el medio, se une a AraC, convirtiéndolo de un represor a un regulador positivo que activa la transcripción del operón [7] .
Se ha demostrado que en el estado represor, los dímeros AraC interactúan entre sí, con O2 e I1, y la represión requiere interacciones proteína-proteína entre dímeros, por lo que se forma un bucle en el ADN . Si el O2 y los sitios del iniciador se eliminan artificialmente a una mayor distancia entre sí, las interacciones proteína-proteína entre los dímeros de AraC resultan imposibles y no se produce la represión del operón. Cuando AraC se une a la arabinosa, se convierte en un inductor e interactúa con O1 y los sitios iniciadores. En el estado represor e inductor, AraC interactúa con diferentes sitios iniciadores [7] .
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