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Controle da expressão gênica

QBQ 0102 – Educação Física. Carlos Hotta. 10/06/13. Controle da expressão gênica. Previously . replicação. tradução. transcrição. proteína. DNA. RNA. Os ribossomos sintetizam as proteínas decodificando o RNAm na direção 5’-> 3’ ;

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Controle da expressão gênica

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Presentation Transcript

  1. QBQ 0102 – Educação Física Carlos Hotta 10/06/13 Controle da expressão gênica

  2. Previously... replicação tradução transcrição proteína DNA RNA • Osribossomossintetizam as proteínasdecodificandoo RNAmnadireção 5’-> 3’ ; • Osaminoácidossãocodificadosemtrincas de nucleotídeos; • O códigogenético é (quase) universal e degenerado; • O RNAttem queserligadoaoseurespectivoaminoácido; • Aminoacil-RNAtpareia com o códon no sítio A do ribossomo; • No sítio P, o peptidil-RNAt no sítio P transfere o polipeptídeopara o aminoacil-RNAt no sítio A, energizadopelaquebra de um GTP; • A quebra do GTP faz o ribossomo se movimentarnafita de RNAm; • O RNAt no sítio E se desliga do ribossomo; • A traduçãocomeça no start codon e termina no stop codon.

  3. O que é a expressão gênica? Um gene é expressoquando a informaçãoqueelecodifica é usadanasíntese de um produtofuncional.

  4. Nemtodo gene é expressoemtodolugar o tempo todo Genes constitutivos – estão sempre expressos nas células Genes regulados– sãoexpressosemapenasalgumascondições, algunstiposcelularesouemcertasetapas do desenvolvimento ~ 200 tiposcelulares!

  5. A expressão de um gene é reguladaemdiversosníveis: transcrição • Enrolamentonacromatina • Metilação de DNA • Síntese de fatores de transcrição • Controle da iniciação da transcrição

  6. A expressão de um gene é reguladaemdiversosníveis: pós-transcrição • Processamento do RNAm (5’CAP e 3’poly(A) • Modificações no RNAm (modificaçõesnosnucleotídeosoudigestão do RNA) • Splicing alternativo • Transporte do RNAm • Captura do RNAm • Degradação do RNAm

  7. A expressão de um gene é reguladaemdiversosníveis: tradução • Disponibilidade de ribossomos • Início da tradução • Velocidade da tradução

  8. A expressão de um gene é reguladaemdiversosníveis: pós-tradução • Enovelamento de proteínas • Modificaçõespós-traducionais (fosforilação, acetilação, etc.) • Disponibilidade de cofatores • Transporte de proteínas • Degradação de proteínas

  9. Genes possuempromotores, ativadores e repressoresqueregulam a suatranscrição • O promotor é a região de DNA queinicia a transcrição de determinado gene • É no promotorque a RNA polimerase se ligajunto com outros fatoresquepromovem a transcrição

  10. Genes possuempromotoresqueregulam a suatranscrição

  11. O uso de lactose pelabactériaEscherichia coli • A bactériausa lactose, quebrando-a emgalactose e glucose; • A enzimaquedegrada lactose é a B-galactosidase; • A lactose entranacélula via um transportador, a lactatopermease; • A bactéria NÃO usa lactose quandoháglicosedisponível.

  12. O operon lac Um operon é um conjunto de genes de umabactériaquesãotranscritosem um sóRNAmalém de seuselementosregulatórios • O operon lac possuitrês genes: lacZ, lacY e lacA; • O lacZcodificauma B-galactosidase; • O lacYcodificaumalactatopermease; • O lacAcodificaumaenzimaqueacetila B-galactosideos.

  13. O gene lacIproduzumaproteínaqueinibe o operon lac • A expressão de lacI é constitutiva • O operon lac é expressoemquantidadespequenas

  14. A proteínaqueinibe o operon lac é inibidaporallolactose • Allolactatoé um metabólitogerado a partirdalactato • A glicoseinibe a lactatopermease

  15. A CRP se ligaaoAMPcparaativar o operon lac • A polimerasesó se ligaaopromotorse a CRP-AMPcestiverligada • A glicosemantémosníveis de cAMPbaixos

  16. O operon lac precisa de doissinaisparaserexpresso

  17. Regulação da transcriçãoemprocariotos • Genes queatuamemumamesma via metabólicageralmentesãoencontradosem um mesmo operon • Os operons se encontraminibidosporproteínas (inibidores), ativando-se rapidamenteemresposta a sinaisexternos (indutores) • Estaorganizaçãopermitea rápidaresposta a mudanças no ambiente

  18. Regulação da transcriçãoemeucariotos • O início da transcrição é maiscomplexo do queemprocariotos, permitindoumamaiorregulação • Os genes de eucariotosnãoestãoorganizadosem operons • Os genes podem se encontrarenroladosnacromatina, impossibilitando a ligação da RNA polimerase -> heterocromatina (DNA condensado) X eucromatina (DNA relaxado)

  19. Início da transcriçãoemeucariotos • O início da transcriçãoemeucariotosdepende da moilização de diversosfatores no promotor

  20. Múltiplos enhancers podemestarenvolvidosnaregulação da transcrição • O DNA acima do gene possuiregiõesregulatóriaschamadas enhancers (àsvezes no início do gene) • Os enhancers podem se ligar a ativadoresourepressores e podem se ligaremambasfitas

  21. É necessárioque o DNA estejadesenrolado da cromatinapara o gene serexpresso • A acetilação de histonas tem importantepapelnesteprocesso

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