REGULACIÓN DEL CICLO DEL FAGO λ
En los años 50, A. Lwoff, observó que cepas de E.coli sometidas a UV, después de 90’, dejaban de crecer y lisaban, liberando fagos λ. Si estos fagos λ infectaban otras cepas de E.coli, algunas lisaban, mientras que otras seguían creciendo, a no ser que se las sometiese a radiación UV, cuando lisaban y liberaban fagos. Este ciclo debía estar regulado a nivel de transcripción. Fue estudiado por Jacob y Monod, que ganaron el Nobel. Fago λ Tiene DNA de cadena doble, lineal, pero tiene extremos cohesivos cos, que al entrar en las células bacterianas se circularizan. El DNA tiene unas 48,5 Kb, aproximadamente unos 40 genes. Muchos de estos genes están organizados en forma de operones, en muchos casos. Diferenciaríamos entre genes tempranos y tardíos. Dentro de los tempranos distinguiríamos entre inmediatos y retardados. Cuando el fago entra en una bacteria, siempre se inicia una la síntesis de los genes tempranos. Si se expresan los genes tardíos, se entrará en fase lítica. Genes tempranos inmediatos Gen N: Codifica una proteína, N, que es un factor antiterminador, que provoca la expresión de los genes tempranos retardados. Gen cro: Impide la síntesis del represor. Acaba la expresión de los genes inmediatos tempranos cuando ya no se necesitan. Genes tempranos retardados
Genes de recombinación Genes de replicación Genes de regulación: cII, cIII y Q cII y cIII son necesarios para iniciar la transcripción del gen cI Q codifica la proteína Q, que es un factor antiterminador que permite la transcripción de los genes tardíos Una vez se ha sintetizado la proteína N, ésta proteína impide que la polimerasa se detenga en el terminador, permitiendo que se transcriban los genes que hay al otro lado. Permiten saltarse los terminadores. Los genes tardíos se sintetizan a partir de un promotor, el PR’. Es constitutivo, pero tiene un terminador TR’ situado. Si no hay proteína Q, no se podrá superar el terminador. Por lo tanto, es la proteína Q la que permite sintetizar los genes tardíos. La lísis está ligada a la antiterminación. Se necesita que los genes tempranos inmediatos esten adyacentes a los retardados, solo separados por lo terminadores. Estos procesos de antiterminación se pueden dar en muchos fagos, pero se descubrieron en λ. Se conocen como genes adyacentes aquellos genes separados únicamente por los terminadores. El lugar de reconocimiento es diferente del lugar de actuación. Son básicas para este proceso las cajas nut. La proteína N actuará en la caja nut, permitiendo así a las polimerasas sobrepasar los terminadores. Conocemos dos cajas nut, la nutL y la nutR, en función de si permiten sobrepasar el terminador TL o TR1. Estas cajas nut son las que permiten pasar de los genes inmediatos tempranos a los retardados. Cuando la polimerasa pasa por la caja nut, la proteína N se le une, permitiendo así que supere los terminadores. La caja qut desempeña una función idéntica en la antiterminación para pasar a los genes tardíos. Además de la proteína N harán falta otros factores, que serán los factores Nus, como Nus A, Nus B – S10 o Nus G. Sin estos factores no habrá antiterminación. En principio Nus A sería un factor terminador, pero a partir de N se organiza un complejo proteico necesario para que la polimerasa no se detenga en los terminadores.
