Geni adattativi e geni costitutivi

geni adattativi e geni costitutivi

Nei Procarioti e negli Eucarioti unicellulari si definiscono adattativi i geni la cui espressione dipende dalle circostanze ambientali in cui si trova la cellula e costitutivi i geni che si esprimono in tutti gli ambienti (sia pure in misura variabile a seconda delle circostanze, la loro espressione è sempre necessaria alla cellula). I geni adattativi sono quelli che producono la proteina corrispondente, solo quando essa è utile alla cellula. Si dividono in due grandi classi: (a) geni inducibili; (b) geni repressibili. I primi codificano per enzimi di degradazione deputati a produrre una sostanza utile alla cellula attraverso la degradazione di un substrato specifico. Evidentemente quindi, se il dato substrato è assente, questi enzimi risultano inutili. Il substrato è detto induttore poiché induce l’espressione del gene che codifica per l’enzima capace di degradarlo e l’adattamento consiste nel fatto che in questo modo l’enzima è sintetizzato solo da cellule che traggono vantaggio dalla sua presenza. L’esempio più classico di enzima inducibile è la β-galattosidasi (o lattasi) che Escherichia coli produce solo se l’ambiente in cui si trova contiene lattosio. I geni repressibili codificano per enzimi di catene biosintetiche, cioè enzimi ciascuno dei quali catalizza una delle reazioni sequenziali che portano alla sintesi di un prodotto finale necessario alla cellula. La produzione di questa sostanza è però inutile se la cellula la può ricavare preformata dall’ambiente. In questi casi l’adattamento consiste nel fatto che, per ogni catena biosintetica, il prodotto finale funziona da ‘repressore’, vale a dire blocca l’espressione di tutti i geni che codificano per gli enzimi di quella catena. Un esempio molto noto di catena biosintetica repressibile è quella dei 10 geni dell’operone dell’istidina, che sono tutti repressi da questo amminoacido. I geni costitutivi formano una classe molto ampia che comprende i geni responsabili della duplicazione del DNA, della sintesi proteica, della glicolisi, e così via.

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