Introdução à Genética
Anatomia molecular do interruptor genético
Para ver como a decisão é executada no nível molecular, nos voltaremos para as atividades do repressor λ e de Cro. O operador OR está localizado entre os dois genes que codificam essas proteínas e contém três sítios, OR1, OR2 e OR3, que sobrepõem dois promotores opostos: P R, que promove a transcrição de genes líticos, e PRM (em referência a manutenção de
repressor), que direciona a transcrição do gene cI (ver Figura 11.27). Relembre que o gene cI codifica o repressor λ. Os três sítios operadores são semelhantes, mas não idênticos em sequência, e embora Cro e o repressor λ possam se ligar a qualquer um dos operadores, eles realizam isso com diferentes afinidades: o repressor λ se liga a OR1 com a mais alta afinidade, enquanto Cro se liga a O R3 com a mais alta afinidade. A ocupação de OR1 pelo repressor λ bloqueia a transcrição a partir de PR e, portanto, bloqueia a transcrição dos genes para o sítio lítico. A ocupação de OR3 por Cro bloqueia a transcrição a partir de PRM e, portanto, bloqueia a manutenção da transcrição de cI. Portanto, nenhum repressor λ é produzido, e a transcrição dos genes em relação ao ciclo lítico pode continuar. A ocupação dos sítios operadores, portanto, determina os padrões lítico versus lisogênico da expressão
do gene λ (Figura 11.28).
Após um lisógeno ter sido estabelecido, em geral ele é estável. Mas o lisógeno pode ser
induzido a entrar no ciclo lítico por meio de diversas alterações ambientais. A luz ultravioleta induz a expressão dos genes do hospedeiro. Um dos genes do hospedeiro codifica uma proteína, RecA, que estimula a clivagem do repressor λ, afetando, assim, a manutenção da lisogenia e resultando em crescimento lítico. A indução do prófago, assim como Jacob e Monod conjeturaram, requer a liberação de um repressor do DNA. O papel fisiológico da luz ultravioleta na indução lisogênica faz sentido, pois esse tipo de radiação lesiona o DNA hospedeiro e estressa as bactérias; o fago replica e deixa a célula lesionada e estressada para outro hospedeiro.