Resumo Regulação da transcrição gênica

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Resumo Regulação da transcrição gênica
Controle por ativadores e repressores
Óperon – Sequências codificadoras sob controle de um único promotor
Formado por: 
Promotor – sequência reconhecida pela RNA polimerase como delimitador do início da transcrição
Operador – sequência adjacente ao promotor e determina a acessibilidade ao promotor
Genes estruturais – sequências codificadoras
A funcionalidade dos óperons é determinada por uma proteína reguladora que se liga a sequencia operadora ou não.
Havendo ligação da PTN reguladora ao operador, a RNA polimerase fica incapacitada de reconhecer a sequencia do promotor, e desta forma não consegue realizar a transcrição.
A PTN reguladora pode ser ativa ou inativa
Dependendo do estado na qual ela for sintetizada, o óperon será de indução ou repressão.
Óperon de indução
A PTN reguladora é produzida na forma ativa, ou seja, capaz de reconhecer e se ligar ao operador.
A PTN só perde a capacidade de se ligar ao operador em presença do indutor.
Desta forma, temos duas situações:
1- sem a presença do indutor, a PTN reguladora se liga ao operador e impede a transcrição.
2- em presença do indutor, a PTN reguladora perde a sua afinidade pelo operador que fica livre e permite que a RNA polimerase realize a transcrição.
Óperons de repressão
A proteína reguladora é produzida na forma inativa, ou seja, incapaz de reconhecer e se ligar ao operador.
Neste caso a proteína reguladora somente ganha a capacidade de se ligar ao operador em presença de um co-repressor.
Desta forma temos duas situações:
1- sem a presença do co-repressor, a PTN reguladora não se liga ao operador e a RNA polimerase realiza a transcrição.
 
2- Em presença do co-repressor a PTN reguladora ganha afinidade pelo operador, impedindo que a RNA polimerase realize a transcrição.
Transcrição do Óperon lac
Para transcrição do óperon lac, é necessário que a lactose esteja presente no meio para inibir a atividade da PTN reguladora ao se ligar a ela.
Caso a glicose esteja presente no meio:
A glicose age (negativamente) sobre uma enzima denominada adenilato ciclase.
A adenilato ciclase é responsável pela formação de AMP Cíclico, um mensageiro metabólico intracelular.
O AMPc é responsável por ativar uma PTN relacionada a transcrição de genes relacionados ao catabolismo celular (CAP – proteína ativadora do catabolismo).
Em presença de glicose, o AMPc não é formado, e como conseguência, a CAP não é ativada.
Assim, a RNA polimerase não é capaz de transcrever eficientemente os genes relacionados ao catabolismo. Isto interfere no óperon lac que está relacionado á degradação da lactose.
Assim: em presença de glicose e ausência de lactose, o óperon lac está INATIVO por dois motivos – a proteína repressora está funcionando e o CAP não.
Em presença de lactose e ausência de glicose, o óperon lac está ATIVO, pois a proteína repressora está inibida e a proteína CAP ativa.
Em ausência de ambos: o óperon lac está INATIVO, pois a PTN repressora encontra-se ligada ao operador e mesmo com a CAP ativa não há possibilidade da RNA polimerase se ligar ao promotor.
Em presença de ambos: a transcrição será baixa, pois apesar da proteína CAP estar inativa, a proteína repressora está inibida, liberando o promotor para eventuais ligações da RNA polimerase.