Indutor (bioloxía)

En bioloxía molecular e xenética denomínase indutor a unha molécula que fai que se inicie a  expresión xénica. Un indutor pode unirse a outras moléculas que funcionan como represores ou activadores.

Os indutores funcionan desactivando os represores. O xene afectado exprésase porque o indutor se une ao represor. Nas bacterias a unión do indutor co represor impide que o represor se una a unha rexión do ADN chamada operador, que forma parte dun operón bacteriano (ver "Exemplos" máis abaixo). A ARN polimerase pode despois empezar a transcribir os xenes do operón.

Os indutores tamén poden funcionar uníndose a activadores. Os activadores xeralmente se unen con pouca afinidade ás secuencias activadoras do ADN a non ser que estea presente un indutor. O activador únese a un indutor e o complexo únese á secuencia de activación e activa os xenes obxectivo. A eliminación do indutor detén a transcrición.

O incremento da expresión xénica do xene obxectivo denomínase en bioloxía molecular e xenética indución, porque para que se produza requírese unha molécula que funcione como indutor. O operón da lactosa é un exemplo de sistema inducible nas bacterias. O concepto xenético da indución nos operóns bacterianos foi estudado en detalle por François Jacob e Jacques Monod en 1961.F. Jacob & J. Monod (1961): Genetic regulatory mechanisms in the synthesis of proteins. In: J. Mol. Biol. Bd. 3, S. 318–356. PMID 13718526

Funcións
As proteínas represoras únense ao ADN para impedir que a ARN polimerase poida unirse eficazmente ao ADN e sintetizar ARNm. Os indutores únense aos represores, facendo que cambien de forma e impedindo que se unan ao ADN. Por tanto, permiten que se produza a transcrición e a expresión xénica.

Para que un xene se exprese cómpre que a súa secuencia de ADN se transcriba a ARNm e este despois sexa traducido a proteínas. Hai moitos tipos de proteínas que poden afectar ao nivel da expresión do xene promovendo ou impedindo a transcrición. Nos procariotas (como as bacterias), estas proteínas a miúdo actúan sobre unha porción do ADN denominada operador, situada ao principio do xene. O operador é a zona onde se une a ARN polimerase, o encima que sintetiza o ARNm. 

Algúns indutores están modulados por activadores, os cales teñen o efecto oposto ao dos represores sobre a expresión dos xenes. Os indutores únense a proteínas activadoras, permitíndolles así a estas que se unan ao ADN e promovan a transcrición.

Os ligandos que se unen para desactivar ás proteínas activadoras non son tecnicamente indutores, xa que o que fan é impediren a transcrición.

Exemplos
Os operóns son os sistemas principais que controlan a expresión xénica nos procariotas. Un operón consta dun conxunto de xenes e rexións xénicas (promotor, terminador, regulador, operador) que controlan a expresión dos xenes estruturais do operón. Os operóns son sistemas inducibles ou represibles.

Operón lac
O indutor do operón lac bacteriano é a alolactosa.Slonczewski, Joan, and John Watkins. Foster. Microbiology: An Evolving Science. New York: W.W. Norton &, 2009. Print. Se no medio está presente a lactosa, entón unha pequena cantidade de moléculas de dito azucre son convertidas no seu isómero alolactosa polo encima β-galactosidase, da que hai unhas poucas moléculas na célula.Biology Part 2. Berkeley, CA: Berkeley Review, 1995. Print. A alolactosa únese ao represor, o que fai diminuír a afinidade do represor polo sitio do operador.

Porén, cando a lactosa e a glicosa están ambas as dúas dispoñibles no sistema, o operón lac está reprimido, porque a presenza de glicosa impide a indución do xene estrutural lacZYA do operón.

Operón ara
No operón ara bacteriano, o indutor é a arabinosa.

Notas

Categoría:Bioloxía celular
Categoría:Xenética