Regulação da expressão dos genes em organismos procariotos AFC

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Regulação da expressão dos genes em 
organismos procariotos 
Regulação da expressão dos genes em procariotos 
• Os genes estão organizados dentro da célula em um único cromossomo 
• Genes específicos serão ativados para responder à estímulos em uma determinada situação 
Transcrição de um gene – procariotos 
• A transcrição e a transdução acontecem simultaneamente – não há compartimentalização. 
Geralmente iria ocorrer a transdução no citoplasma e a transcrição no núcleo, o procarioto não tem 
essa divisão então ocorre simultaneamente 
Transcrição de um gene: 
• Para iniciar a transcrição é necessário formar um mRNA 
Quem começa esse processo? A enzima RNA polimerase, ela precisa se ligar a um segmento de DNA 
denominado de promotor. 
• Tem que haver um consenso – sequencias de nucleotídeos no promotor que são necessárias para 
reconhecimento da RNA polimerase 
Sitio de iniciação – ponto +1 no DNA 
• Local onde o primeiro nucleotídeo será transcrito em mRNA 
Sequências consenso dos promotores 
• TATA BOX (-10) : TATAAT 
• (-35): TTGACG 
A RNA polimerase tem que reconhecer essas sequências consenso para dar início a transcrição 
FATOR SIGMA – ajuda a RNA polimerase a reconhecer os promotores 
 
 
Para que a transcrição ocorra: 
• Necessário que a fita de DNA se abra 
• Desnaturada com ruptura de pontes de hidrogênio 
• Se abrindo – permite que a RNA polimerase a copie 
• Somente uma fita do DNA será transcrita 
• Sentido da transcrição no DNA 5’ – 3’, adicionando 
ribonucleotídeos na extremidade 3’ OH da fita em 
alongamento 
 
 
 
• RNA polimerase é dependente de DNA 
• A RNA polimerase catalisa as ligações fosfodiester entre os ribonucleotídeos para geras a cadeia 
mRNA a partir de nucleotídeos livres, ATP, GTP, CTP, UTP 
• Requer além do molde todos os quatro ribonucleotídeos 5’ trifosfato como percussores das unidades 
nucleotídeas do RNA, além de Mg2+ 
• RNA polimerase se ligou ao promotor, a transcrição pode começar 
OPERON BACTERIANO 
• Formado por regiões que vão codificar proteínas e por regiões que não vão codificar proteínas, mas 
irão regular a transcrição desse operon 
• Codificam para mais de uma proteína ao mesmo 
tempo 
Cistron 
• Segmento de DNA que codifica para uma cadeia 
polipeptídica 
• Contém sinais de iniciação e término da proteína 
Operons policistrônicos 
• Transcritos em m RNA 
• Codificam para mais de um Cistron ao mesmo tempo 
• Várias proteínas de uma só vez 
MECANISMO REGULADORES DA TRANSCRIÇÃO 
• Interação com proteínas que levam ao controle da transcrição no operon 
• Bloqueio da transcrição (controle negativo) – reprimida 
• Ativação da transcrição (controle positivo) - induzida 
Promotor forte: 
• quanto mais similar com as sequencias do promotor estiver com a sequência dos elementos -10 e -35 
• maior chance de ser transcrito do que aqueles que possuem promotor fraco 
Promotor fraco: 
• sequencias dos elementos de reconhecimento para a RNA polimerase não tão conservadas. Não 
reconhecendo a região promotora, fazendo que a transcrição fique prejudicada 
O controle da transcrição pode ser reprimido ou 
estimulado pela ausência ou presença de 
determinadas moléculas no meio em que este 
organismo está inserido 
Essas moléculas vão interagir com proteínas 
especificas, as operadoras do operon para controlar 
sua transcrição 
• rRNA16S se liga ao mRNA 
• 16S se liga por complementação a uma sequência específica 
• Essa sequência está próxima ao códon de início AUG e é 
conhecida como sequência Shine-Dalgarno 
CONTROLE NEGATIVO DA TRANSCRIÇÃO POR REPRESSÃO 
• Controle negativo - feedback 
• Controlar o gasto desnecessário dessa energia seria impedir a síntese de um produto quando ele já 
está presente no meio 
• Repressor – uma proteína que se liga ao DNA no sítio do operador, impedindo que a RNA polimerase 
inicie a transcrição, tendo uma perda de energia 
desnecessária. 
CONTROLE POSITIVO DA TRANSCRIÇÃO POR INDUÇÃO 
• O controle positivo da transcrição ocorre quando a 
síntese da enzima que vai catabolizar o carboidrato 
presente no ambiente é induzida. 
• Quando a presença de carboidrato promove a transcrição 
do gene para a enzima que irá quebrá-lo. 
REPRESSÃO CATABOLICA 
• Controle global da transcrição de enzimas que não estão 
relacionadas. 
• Realizado pela proteína CAP (catabolite activator protein) 
• Operons que estão sob controle da CAP não serão transcritos 
 
 
 
 
 
 
REGULAÇAÕ DA TRADUÇÃO 
• Os níveis de proteína gerado ocorrem através 
da regulação da tradução 
• Controle traducional é desempenhado por 
proteínas ou RNA – exposição ou bloquei Shine- 
Dalgarno 
• Proteínas repressoras de tradução – mRNA 
• S-adenosilmetionina 
• Ligação de um RNA complementar ao mRNA