François Jacob | Biólogo francés

Investigación

En 1961 Jacob y Monod exploraron la idea de que el control de los niveles de expresión de las enzimas en las células es el resultado de la retroalimentación de la transcripción de las secuencias de ADN.

Durante muchos años se ha sabido que las células bacterianas y otras pueden responder a las condiciones externas regulando los niveles de sus enzimas metabólicas clave, y/o la actividad de estas enzimas.

Por ejemplo, si una bacteria se encuentra en un caldo que contiene lactosa, en lugar de la glucosa, un azúcar más simple, debe adaptarse:

1. importan la lactosa,
2. cortar la lactosa en sus componentes glucosa y galactosa, y
3. convertir la galactosa en glucosa.

Se sabía que las células aumentan las enzimas para estos pasos cuando se exponen a la lactosa.

Con el trabajo sobre el ADN, quedó claro que todas las proteínas se producían a partir de su código genético. Jacob y Monod demostraron que, en la bacteria E. coli), hay proteínas específicas que reprimen la transcripción del ADN a su producto (ARN. Esto reduce la producción de esas enzimas concretas.

El represor lac

El represor lac es una proteína de unión al ADN que inhibe la expresión de los genes que codifican las enzimas de la lactasa. El represor está activo en ausencia de lactosa.

Este represor (el represor lac) se fabrica en todas las células. Se une directamente al ADN de los genes que controla e impide físicamente la transcripción. Cuando la lactosa está disponible, se convierte en alolactosa, que inhibe la capacidad de unión al ADN del represor lac.

De este modo, se construye un robusto bucle de retroalimentación que permite fabricar el conjunto de enzimas que digieren la lactosa sólo cuando se necesitan.

La regulación de la actividad de los genes se ha convertido en una subdisciplina muy amplia de la biología molecular. Existen muchos mecanismos y muchos niveles de complejidad. Los investigadores actuales encuentran eventos reguladores en todos los niveles de los procesos que expresan la información genética. En el genoma relativamente simple de la levadura de panadería, (Saccharomyces cerevisiae), 405 de sus 6.419 genes que codifican proteínas están directamente implicados en el control transcripcional, frente a 1.938 que son enzimas.

Libros

• La sexualidad y la genética de las bacterias por E.L. Wollmann y François Jacob, publicado por Academic Press, 1961
• Lo posible y lo real de François Jacob, publicado en Estados Unidos por Pantheon Books, y en Canadá por Random House of Canada, 1982
• La estatua interior: una autobiografía de François Jacob, traducida de la edición francesa de 1987 por Franklin Philip. Basic Books, 1988. ISBN 9780465082230; nueva edición: 9780879694760
• La lógica de la vida de François Jacob, traducido de la edición francesa de 1976 por Princeton University Press 1993
• De moscas, ratones y hombres, de François Jacob, traducido de la edición francesa y publicado por Harvard University Press, 1998