Regulação da Expressão dos Genes em Organismos Eucariotos AFC

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Regulação da Expressão dos Genes em 
Organismos Eucariotos 
GENES 
• Sequência do DNA que possui informação para síntese de uma 
proteína especifica 
• A regulação gênica é mais complexa em eucariotos do que em 
procariotos. 
 
ASPECTOS IMPORTANTES SOBRE A REGULAÇÃO GÊNICA 
• A regulação permite que células simples se desenvolvam em células complexas e permite que 
essas células tenham papeis distintos. 
• Esse processo de diferenciação celular requer que genes específicos se tornem ativos por um 
determinado e preciso tempo durante o desenvolvimento do organismo multicelular. 
COMPACTAÇÃO DO DNA EM EUCARIOTOS 
• Cromatina – fita longa de DNA envolvida pelas 
proteínas histonas. 
• Estado de condensação da cromatina – usado 
como controle da expressão 
gênica em eucariotos 
• Cromatina condensada – heterocromatina – 
genes ativos 
• Inibe a ligação da RNA polimerase e fatores de 
transcrição 
 
EPIGENÉTICA – superfície do DNA 
• Mecanismos de repressão ou ativação são herdados, mas não alteram a sequência do genoma. 
 
• Presentes somente em eucariotos e tem ganhado evidência à medida que as técnicas para 
desvendar os conhecimentos do DNA têm evoluído 
• O epigenoma é o conjunto de modificações químicas que ocorrem no propor genoma e na 
cromatina 
 
 
 
 
 
• Metilação do DNA – adição de um 
radical metil (CH3) no carbono 5 da 
base nitrogenada citosina, feita pela 
enzima histona metil- transferase 
(HMTs) 
• Leva ao recrutamento de proteínas que 
causam a compactação da cromatina, 
impedindo que a enzima RNA – 
polimerase se ligue à molécula 
• Tem cromoconsequência a repressão 
do gene que recebeu o radical metil 
 
 
 
 
REGULAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO 
• Não existe operons 
• A regulação é mediada pela interação entre várias proteínas e o promotor do DNA em eucariotas 
• A expressão de um gene é regulada por combinação de elementos trans ou cis 
• as proteínas reguladoras transcricionais ligam-se a essas sequência cis que se encontram 
dispersas pelos genomas, e essas ligações dão inicio a uma serie de reações que, por ultimo 
especificam quais genes serão transcritos e em quais taxas isso deve acontecer. 
ATIVAÇÃO GÊNICA EM EUCARIOTOS 
• Regulada por um complexo de proteínas. 
• Proteínas sinalização quais genes devem ser 
transcritos. 
• Vários fatores de transcrição gerais (TF -
transcription factor) são necessárias para que a 
RNA polimerase reconheça seu sítio. 
 
 
 
 
REGULAÇÃO DE ACENTUADORAS 
• Enhancers – são proteínas que se ligam a sequencias de DNA em sítios específicos 
• Não possuem promotores próprios, porém, elas aumentam grademente a atividade de muitos 
promotores 
• Estão muitas vezes localixados a vários milhares de pares de base do gene a ser expresso 
• Aumentam a afinidade da maquinaria de transcrição por certo promotor 
• Interagem com co-ativadores e ativadores em um sitio especifico favorecendo a formação dos 
complexos multiproteicos da transcrição 
REGULAÇÃO TRANSCRICIONAL POR ATIVÇÃO OU REPRESSÃO 
• Os eucariotos possuem muito sistemas para responder 
estímulos de moléculas especificas 
• Resposta a hormônios esteroides 
• Sistema que detecta a presença de estrogênio na célula 
• Sintetizado e liberado pelos ovários, os estrogênios – 
moléculas derivadas do colesterol – hormônio esteroide 
• Eles são requeridos para as características femininas e 
junto como progesterona participam do ciclo ovariano 
 
 
REGULAÇÃO PÓS-TRANSCRICIONAL 
• Transcrição – gera um pre-mRNA (contém íntrons) 
• No splicing, algumas secções do transcrito de RNA (íntrons) são removidas, e as seções restantes 
(éxons) são acopladas novamente. 
REGULAÇÃO PÓS-TRANSCRICIONAL 
• microRNAs (miRNAs) 
• RNA curto de interferência – silenciam o m RNA 
• RNA longo não-codificante 
 
REGULAÇÃO AO NIVEL DA TRADUÇÃO 
• Relacionada a diversos fatores: 
• Desenvolvimento embrionário 
• Crescimento 
• Metabolismo 
• Para que a síntese comece: 
• As subunidades ribossomais (grande e pequena) se associam em torno do mRNA que tem 
um tRNA iniciador. 
• Forma-se um complexo ternário metionil tRNA que se liga ao fator de iniciação da tradução 
elF2 e a GTP. 
• Todo o processo de tradução conta com os fatores de iniciação da tradução 
eucariótica. 
• Durante a tradução, o ribossomo move-se ao longo da cadeia de mRNA interagindo com 
vários fatores de iniciação de tradução (eIF 1, 1A, 2,3,4,5) e tRNAs que passam por várias 
mudanças conformacionais. 
• Vários dos fatores de iniciação se ligam a GTP (trifosfato de guanosina) e a quebra de GTP 
a GDP (difosfato de guanosina) atua como um fator de edição da transcrição. 
• O passo seguinte só acontece se a etapa anterior foi realizada corretamente. 
• Antes da hidrólise do GTP, o complexo é instável, o complexo só se estabiliza se for o 
correto para aquela etapa, e tem como consequência a hidrólise (quebra do GTP). 
• A tradução é encerrada pelo reconhecimento do códon de parada pelo tRNA. 
 
Tradução da ferritina ex. 
• Somente acontece quando a concentração de 
ferro esta alta na célula 
• Nesse momento, a proteína inibe a tradução 
está ligada ao ferro (IRE- iron responsive 
element) 
• A ferritina pode ser então produzida (reserva 
de ferro) 
Concentração de ferro baixa 
• Tradução da ferritina é impedida pela ligação 
de IRE no seu sítio ao mRNA 
• Não há ferro sobrando para ser guardado em 
reserva 
 
REGULAÇÃO PÓS-Y=TRADUÇÃO