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Qual é a função do sistema repressor lac em E. coli?

O sistema repressor lac em E. coli é um exemplo clássico de regulação genética em procariontes. Desempenha um papel crucial no controle da expressão de genes envolvidos no metabolismo da lactose. O sistema repressor lac serve principalmente duas funções principais:

1. Regulação negativa do operon lac:
O sistema repressor lac exerce regulação negativa sobre o operon lac, que consiste em vários genes essenciais para a utilização da lactose. A proteína repressora lac liga-se a uma sequência específica de DNA conhecida como operador lac, localizada logo a montante da região promotora do operon lac. Esta ligação impede que a RNA polimerase transcreva os genes lac, impedindo assim a síntese de enzimas necessárias para o metabolismo da lactose.

2. Expressão indutível em resposta à disponibilidade de lactose:
O sistema repressor lac permite a expressão induzível dos genes lac em resposta à presença de lactose. Quando a lactose está ausente, o repressor lac liga-se firmemente ao operador lac e reprime eficazmente a transcrição dos genes lac. Porém, quando a lactose está presente, ela atua como indutor. A lactose se liga ao repressor lac, causando uma alteração conformacional que reduz sua afinidade pelo operador. Isto permite que a RNA polimerase se ligue e transcreva os genes lac, levando à produção de enzimas necessárias para o metabolismo da lactose.

O sistema repressor lac garante a utilização eficiente da lactose como fonte de carbono pela E. coli. Quando a lactose é escassa ou ausente, os genes lac são reprimidos, conservando os recursos celulares. Após a disponibilidade da lactose, o repressor lac é inativado, permitindo que a célula produza rapidamente as enzimas necessárias para metabolizar a lactose.

Em resumo, o sistema repressor lac em E. coli funciona como um regulador negativo do operon lac, permitindo a expressão indutível de genes envolvidos no metabolismo da lactose. Garante a regulação coordenada da expressão genética em resposta a mudanças nas condições ambientais, permitindo que a E. coli se adapte e otimize o seu metabolismo em conformidade.