Regulação da expressão gênica

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Regulação da expressão gênica
Processo realizado para controlar quais genes do DNA da célula são expressos (usados para produzir um produto final, como uma proteína).
Faz com que as células sejam diferentes.
Graças a regulação gênica, cada célula possui um conjunto diferente de genes ativos.
Esses padrões de expressão diferentes, permitem que vários tipos celulares possuam conjuntos diferentes de proteínas, tornando uma célula exclusivamente especializada em seu trabalho.
A expressão gênica eucariótica pode ser regulada em vários estágios.
Epigenética:
Estudo dos fatores que afetam a expressão gênica de modo herdável, mas sem alterar a sequência de nucleotídeos do DNA.
Tipos de genes:
Constitutivos: são transcritos constantemente = Procariontes 
Moléculas de manutenção.
Genes induzíveis: só são expressos quando seus produtos são necessários = eucariontes ativam-se sob determinadas condições.
Regulação em eucariontes: 
Envolve várias etapas e a regulação pode acontecer em qualquer uma delas.
Modificações na cromatina:
Empacotamento/ remodelamento da cromatina: a estrutura da cromatina pode ser regulada. Uma cromatina mais “aberta”, ou seja, menos condensada, faz com que o gene esteja mais disponível para a transcrição. Ocorre acetilação das histonas graças a enzima acetil transferase desenrola as histonas do DNA.
Metilação do DNA: ocorre geralmente na citosina, impede a ligação da RNA polimerase. Metilação por fatores externos pode acarretar doenças pois não é normal, metilação “natural” não acarreta doenças. Ocorre nas ilhas CpG, geralmente localizadas em regiões promotoras, as quais sinalizam a transcrição, após a adição do grupo metil no carbono 5, o sítio de ligação (que chama proteínas) fica ocupado e não há como ligar os fatores de transcrição e RNA polimerase para iniciar a transcrição. Caso ocorra em partes inativas não fará diferença alguma.
Regulação transcricional:
Promotores: são sequências sinalizadoras para o início da transcrição, contém um padrão de bases, que são inicialmente reconhecido por fatores de transcrição que se ligam ao DNA e RNA polimerase formando um complexo.
Silenciadores: sequência de nucleotídeos que chama inibidores da transcrição. A região silenciadora sobrepõe-se a região promotora, a proteína inibidora ocupa o sítio e impossibilita a transcrição, ocorre competição pelo sítio de ligação. Pode inibir a reforçadora impedindo que ocorra a dobra.
Reforçadores: sequência de nucleotídeos que chama a proteína para iniciar a transcrição ocorre a dobra, tudo fica junto e reforça.
Insuladores: sequência de nucleotídeos que juntam-se com proteínas e formam um tipo de barreira, impedindo a ligação entre genes vizinhos, não tendo influência entre os mesmos.
Fatores de transcrição: são necessários para que a transcrição ocorra.
Domínios de ligação: interação entre proteínas especificas com conformação única para encaixar no DNA, esse encaixe perfeito é chamado de motivo. Motivos: hélice – volta – hélice , zíper de leucina básico, dedos de zinco etc.
Regulação pós-transcricional:
Encadeamento alternativo: junção alternativa de vários éxons que formam diferentes proteínas de um mesmo RNAm. Diferentes RNAm podem ser feitos a partir do mesmo pré-RNAm através do splicing alternativo.
Estabilidade do RNAm: há formação de diversas proteínas do mesmo RNAm, precisa degradá-las, RNAs reguladores se ligam ao RNAm-alvo e realiza quebra do mesmo para cessar a síntese de proteínas.
Modificação das proteínas: as proteínas podem sofrer uma variedade de modificações, como serem quebradas ou marcadas com grupos químicos. Essas modificações podem ser reguladas e podem afetar a atividade ou comportamento da proteína.
Endereçamento das proteínas: há sinalizações de onde a proteína deve atuar.
Regulação em procariontes:
Operon: onde tem os genes que serão transcritos.
Operon lac: grupo de genes com um único promotor, ele codifica proteínas que permitem que os procariontes utilizem a lactose como fonte de energia. Permite uma digestão eficiente da lactose.
Operon trp: grupo de genes que codifica as enzimas biossintéticas do aminoácido triptofano. Se expressa quando os níveis de trp são baixos e é reprimido quando os níveis de trp são altos. É regulado pelo repressor trp, que quando ligado ao trp bloqueia a expressão do operon. A biossíntese do trp também é regulada pela atenuação = mecanismo baseado no acoplamento entre transcrição e tradução.
Possui 5 genes que codificam as enzimas necessárias para a biossíntese do trp, juntamente com um promotor e um operador, esses genes são transcritos em um único RNAm.