Un científico quiere expresar la proteína Y humana en bacterias. Para la expresión efectiva de esta proteína, ¿qué debería usar: un promotor del gen humano Y, un promotor de un gen bacteriano, un operador de cualquier gen humano o un operador de cualquier gen bacteriano?

Primero identificaremos qué es un promotor y qué es un operador. Un operador es una región de ADN a la que se une un factor de transcripción para regular la expresión de genes. Un promotor inicia la transcripción de un gen particular.
No parece tener sentido que ser capaz de regular y transcribir cualquier gen bacteriano en este caso ayudará al científico a expresar la proteína Y, por lo que en un aliento descartaría al promotor bacteriano y al operador bacteriano como un medio de expresión proteínica. Y.
Entonces nos queda el promotor del gen Y y un operador genérico. Tendría sentido que tener un promotor de un gen particular daría como resultado la transcripción de ese gen. Tener un operador de cualquier gen humano solo regularía su expresión, pero eso no requiere que el gen pueda expresarse. También suponemos aquí que este operador trabaja en el gen Y.
Entonces, en conclusión, si estuviera respondiendo la pregunta, diría que debería usar un promotor del gen Y en la bacteria para hacer que la bacteria exprese el gen Y. También agregaría (dado que no se da en la pregunta) que se supone que la bacteria tiene una copia de las regiones codificantes del gen Y con el fin de transcribir la proteína.
Lo anterior es solo cómo abordaría la pregunta y qué respondería, siguiendo mi lógica. En realidad, no sé la respuesta a esta pregunta y sospecho que una de estas opciones es tan específica, mientras que las otras son bastante amplias, así que de ninguna manera soy la última palabra sobre esta cuestión.
Gracias por la A2A y espero que podamos obtener la respuesta real a esta pregunta pronto.

Para expresar eficazmente una proteína heteróloga en bacterias (Proteína Y en este caso), necesita utilizar la maquinaria de transcripción y traducción ya presente en la bacteria de elección (a menudo, esto es E. coli u otra bacteria modelo bien estudiada).

Por lo tanto, el gen de la proteína Y debe modificarse de modo que: 1) el gen carece de intrones, ya que las bacterias generalmente no poseen la misma maquinaria de corte y empalme que las células humanas, 2) se debe utilizar un promotor que la ARN polimerasa bacteriana pueda reconocer. 3) se debe utilizar un sitio de unión a ribosomas (RBS) Shine-Dalgarno o bacteriano, para que la traducción pueda iniciarse de forma adecuada.

A menudo, para la expresión heteróloga, un investigador querrá inducir la expresión de Proteína Y en un cierto punto de tiempo. En tal caso, el constructo para expresar Proteína Y se diseña de modo que, además del promotor bacteriano, haya un operador que se une a un factor de transcripción (para inducir o reprimir la transcripción, dependiendo del sistema). Por ejemplo, un sistema de expresión basado en lac se activará mediante la adición de IPTG al medio de cultivo. (Esto no es estrictamente necesario para la expresión de proteínas heterólogas, pero puede ayudar a optimizar las condiciones …)

Otros factores que deben considerarse, en algunos casos, para la expresión de nuestra Proteína Y son el uso de codones (¿se traducirá bien el gen heterólogo?), El plegamiento de proteínas (por ejemplo, la proteína requiere enlaces disulfuro) y la postraduccional modificaciones, que pueden variar mucho entre las células bacterianas y eucariotas.

Promotor y operador de ambas bacterias.