François Jacob

Pesquisa

Em 1961, Jacob e Monod exploraram a idéia de que o controle dos níveis de expressão enzimática nas células é resultado do feedback sobre a transcrição das seqüências de DNA.

Durante muitos anos se sabia que as bactérias e outras células podiam responder às condições externas regulando os níveis de suas principais enzimas metabólicas, e/ou a atividade dessas enzimas.

Por exemplo, se uma bactéria se encontra em um caldo contendo lactose, em vez da glicose mais simples do açúcar, ela deve se adaptar a ela:

1. lactose de importação,
2. cortar a lactose para seus constituintes glicose e galactose, e
3. converter a galactose em glicose.

Sabia-se que as células aumentam as enzimas para estas etapas quando expostas à lactose.

Com o trabalho no DNA, tornou-se claro que todas as proteínas estavam sendo produzidas a partir de seu código genético. Jacob e Monod demonstraram que, na bactéria E. coli), existem proteínas específicas que reprimem a transcrição do DNA para seu produto (RNA. Isto reduz a produção dessas enzimas específicas.

O repressor de lacas

O repressor de laceração é uma proteína de ligação de DNA que inibe a expressão de genes que codificam as enzimas da lactase. O repressor é ativo na ausência de lactose.

Este repressor (o repressor de laceração) é feito em todas as células. Ele se liga diretamente ao DNA nos genes que controla, e impede fisicamente a transcrição. Quando a lactose se torna disponível, ela é convertida em alolactose, o que inibe a capacidade de ligação do DNA do repressor da laceração.

Desta forma, é construído um laço de feedback robusto que permite que o conjunto de enzimas digeridoras de lactose seja feito somente quando elas são necessárias.

A regulamentação da atividade genética se desenvolveu em uma sub-disciplina muito grande da biologia molecular. Há muitos mecanismos e muitos níveis de complexidade. Os pesquisadores atuais encontram eventos regulatórios em todos os níveis dos processos que expressam informações genéticas. No genoma relativamente simples da levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae), 405 de seus 6.419 genes codificadores de proteínas estão diretamente envolvidos no controle transcripcional, em comparação com 1.938 que são enzimas.