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Regulação da Expressão Gênica - Coggle Diagram
Regulação da Expressão Gênica
Alvos da regulação gênica
Expressão gênica constitutiva
Genes de manutenção ( economia doméstica)
Genes para produtos requeridos a todo tempo, expressos em níveis constantes
Expressão gênica regulada
Produtos gênicos induzíveis ou reprimíveis
Produtos gênicos em níveis oscilantes em resposta aos
sinais moleculares
Princípios da Regulação Gênica
INDUZÍVEIS
Produtos gênicos que aumentam em concentração
sob circunstâncias moleculares
INDUÇÃO
Processo do aumento da expressão
EXEMPLO
A expressão de genes que codificam enzimas de reparo é
induzida por altos níveis de lesão do DNA
REPRIMÍVEIS
Produtos gênicos que diminuem em concentração em
resposta a sinais moleculares
REPRESSÃO
Processo de diminuição da expressão
EXEMPLO
Altos níveis de um determinado aa leva à repressão dos
genes para as enzimas que catalisam a biossíntese
A estrutura de um gene de procarioto
DNA- PROMOTOR-REGIÃO CODIFICADORA-TERMONADOR
A regulação da iniciação da transcrição frequentemente se dá por mudanças no modo como a RNA-polimerase interage com o promotor
As sequências nucleotídicas dos promotores variam afetando a afinidade da ligação das RNA polimerases
Na ausência de proteínas reguladoras, diferenças nas sequências do promotor podem afetar a frequência da iniciação da transcrição, originando transcritos uma vez por segundo ou uma vez por geração celular
A iniciação da transcrição também é regulada por proteínas que se ligam ao ou próximo aos promotores
FATORES ESPECÍFICOS- afetam a especificidade da RNA polimerase para um certo promotor (fator σ)
REPRESSORES- impedem o acesso da RNA polimerase ao promotor
ATIVADORES- aumentam a interação RNA polimerase-promotor
FATORES DE ESPECIFICIDADE
Eucariotos
proteína de ligação ao TATA (TBP)
Procariotos
Diferentes fatores sigmas
Ativadores e repressores
Regulação positiva
Ativador ligado facilita a transcrição
A regulação positiva e a regulação negativa referem-se ao tipo de proteína reguladora envolvida: a proteína ligada ou facilita ou inibe a transcrição.
Em qualquer caso, a adição da molécula sinal pode aumentar ou diminuir a transcrição, dependendo do seu efeito na proteína reguladora.
Regulação positiva do Operon lac
Mecanismo regulador
repressão catabólica
restringe a expressão dos genes requeridos para o catabolismo da lactose e de outros açúcares.
Regulação negativa
Repressor ligado ao operador inibe a transcrição
A interação entre o repressor e a molécula sinal aumenta ou diminui a transcrição.
Operon lac
O indutor no sistema operon lac não é a própria lactose, mas a alolactose, um isômero da lactose.
Um indutor que não consegue ser metabolizado permite
aos pesquisadores explorar a função fisiológica da lactose como fonte de carbono para o crescimento, separada das suas funções na regulação da expressão gênica.
Metabolismo da lactose
β-galactosidase – cliva a lactose
em galactose e glicose.
Galactosídio permease –
transporta a lactose para dentro da célula.
A captação e o metabolismo da lactose requerem as atividades da galactosídio permease e da βgalactosidase.
REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA NOS PROCARIOTOS
Mecanismo de fuga
mudança entre duas proteínas distintas FljB e FliC
1x / 1000 gerações
VARIAÇÃO DE FASE
Inversão do promotor
recombinação sítio-específica
Flagelina
alvo do sistema imune de mamíferos
Mecanismo absoluto
a expressão gênica é impossível quando o gene for fisicamente
separado do seu promotor