Estudio del sistema regulador del operón meta de la ruta de degradación del ácido 4-hidroxifenilacético en escherichia coli

Resumen

El objeto de esta Tesis ha sido el estudio de sistemas de regulación de la expresión génica de rutas del catabolismo de compuestos aromáticos, como un ejemplo del metabolismo secundario. Se han estudiado los promotores Pg y Pr del operón meta de ruta de degradación del ácido 4-hidroxifenilacético (4HPA) en Escherichia coli W. Mediante la utilización de fusiones traduccionales Pg-lacZ se ha demostrado que Pg es un promotor que se induce unicamente en fase estacionaria cuando las células se encuentran creciendo en glucosa como fuente de carbono y energía. Esta represión catabólica está mediada por el complejo cAMP-CRP. El ácido acético presente en el medio en la fase estacionaria como consecuencia del catabolismo de la glucosa, proporciona a la célula la energía suficiente necesaria para activar el promotor Pg. El promotor Pg no depende de la subunidad sigma 38 de la RNA polimerasa y es activado por el regulador global IHF en la fase estacionaria de crecimiento. Mediante ensayos de retardo en gel se ha demostrado que ambos reguladores, CRP e IHF, se unen simultaneamente a Pg y los sitios de unión están centrados en las posiciones -61,5 y -103, respectivamente, respecto al sitio de iniciación de la transcripción del promotor Pg. Además se ha observado un fenómeno denominado silenciamiento exponencial cuando las células se encuentran creciendo en un medio rico en presencia de LB. Por otro lado, se ha estudiado la función del regulador específico HpaR sobre los promotores Pg y Pr (su propio promotor). Se ha demostrado que HpaR reprime la expresión de su propio promotor Pr y del promotor Pg, siendo los compuestos aromáticos 4HPA, 3HPA y 3,4HPA los inductores del sistema. HpaR se une a los promotores Pg y Pr en unas secuencias repetidas e invertidas de 27 pb denominadas OPR1 y OPR2, respectivamente.