Aula 11 - Regulação da Expressão Gênica - parte 1 - COPA - Moodle

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Regulação da Expressão 
Gênica 
 
Profa Dra Graziella Anselmo Joanitti 
■ Quantos cromossomos existem em 1 célula humana? 46 
 
■ Todas as células somáticas do organismo apresentam os mesmos 
cromossomos? Sim 
 
■ Por que as células de diferentes órgãos/tecidos não tem a mesma 
forma e função? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pâncreas 
Sangue 
Pele 
Cérebro 
Músculo 
Expressão Gênica 
O mesmo DNA pode ser “lido” de diversas maneiras 
DNA 
RNA 
PROTEÍNA 
RNA RNA 
PROTEÍNA PROTEÍNA 
3,1 bilhões de 
nucleotídeos A T C G 
Cap 1 Cap 4 Cap 9 
Tema Tema Tema 
Expressão Gênica 
Como ocorre 
essa regulação? 
Moléculas regulatórias 
DNA 
RNA 
PROTEÍNA 
Regulação da 
Expressão Gênica 
Depende: 
 
 - do tempo 
 - do órgão ou tecido 
 - de sinalizações internas ou externas 
■ Quais são as diferenças entre elas? 
Remodelamento da Cromatina 
Heterocromatina 
DNA condensado 
Não ocorre transcrição 
Eucromatina 
DNA não condensado 
Ocorre transcrição 
■ Quais são as principais proteínas envolvidas na 
condensação do DNA? 
Remodelamento da Cromatina 
Histonas 
 
Proteínas catiônicas 
DNA 
■ Acetilação: 
Modificação da histona 
Remodelamento da Cromatina 
Adição do 
grupamento acetil 
 
Afinidade entre 
DNA e histona 
 
Ativa a transcrição 
 
■ Metilação 
Modificação das citosinas 
Remodelamento da Cromatina 
Adição do 
grupamento metil 
 
Bloqueia a 
transcrição 
 
Regulação da 
Expressão Gênica 
■ Que proteína que sintetiza o RNA? RNA - polimerase 
Regulação da Transcrição 
■ Região Promotora do DNA 
 
Sequências nucleotídicas que servem de sítio de 
reconhecimento para a maquinaria de transcrição 
 
Localizam-se próximas ao gene 
Regulação da Transcrição 
■ Todo o DNA eucariótico é formado por regiões 
codificantes? 
 
■ Região Promotora do DNA 
 
Permite a transcrição em nível basal 
 
Sequencias repetidas de AT 
 
Exemplo: TATA box 
Regulação da Transcrição 
DNA 
■ Reforçadores 
Sequências nucleotídicas que permitem alcançar o nível máximo 
de transcrição. 
 
Regulação da Transcrição 
DNA 
■ Silenciadores 
Sequências nucleotídicas que reprimem a iniciação da transcrição. 
 
■ Fatores de transcrição 
 
Ligam-se às regiões promotoras, reforçadoras e silenciadoras 
para iniciar o complexo de transcrição. 
 
Podem ser regulados de modo específico quanto ao tecido e ao 
tempo. 
 
Sua ativação se dá por fosforilação ou por ligações à co-
ativadores (e.g. hormônios) 
 
Regulação da Transcrição 
■ Resumo do conjunto de fatores envolvidos 
 
 
Regulação da Transcrição 
Fatores de 
transcrição 
Região 
promotora 
■ Resumo do conjunto de fatores envolvidos: 
 
 
Regulação da Transcrição 
Regulação da 
Expressão Gênica 
■ Estabilidade do RNA mensageiro: 
 Processo intimamente associado à tradução 
 
Regulação Pós-Transcricional 
■ Comprimento da cauda Poli A: 
 mais longa  RNAm mais estável 
 
■ Presença da sequência líder (5’ cap): 
 proteção  RNAm mais estável 
 
■ Splicing Alternativo 
 
Regulação Pós-Transcricional 
Regulação da 
Expressão Gênica 
Proteína P53 
Regulação da Tradução 
Mdm2 
Dano não-reparado 
Proteína P53 
Ciclo Celular bloqueado 
 
Apoptose 
Regulação da Tradução 
Mdm2 
■ Promove o silenciamento da expressão de um determinado 
gene 
 
 
RNA interferente (iRNA) 
Perseguem RNA mensageiros 
que apresentem sequencias 
complementares ao iRNA 
 
 Clivam o RNAm 
 
 Supressão da tradução 
RNA interferente 
■ Silenciamento do RNA e Terapia em doenças monogênicas: 
 
 
Exemplo: doença de Huntington 
 
 
RNA interferente para suprimir a tradução de proteínas defeituosas 
 
 
Alguns já estão em fase de teste em humanos. 
 
 
 
 
Regulação da Expressão Gênica e 
Distúrbios Genéticos 
■ Distúrbios genéticos: 
 
 Mutações, Alterações numéricas e/ou estruturais. 
 
 Alterações na expressão gênica. 
 
■ Presentes em muitas doenças: 
 
 Exemplo: câncer 
 
 
 
Regulação da Expressão Gênica e 
Distúrbios Genéticos 
■ Microarranjo: desenvolvimento de vacinas 
 
 
 
 
Regulação da Expressão Gênica e 
Distúrbios Genéticos 
■ Como identificar diferenças na expressões gênica? 
 
■ Técnica de Microarranjo 
 
 
 
 
Expressão Gênica e Desenvolvimento 
■ Expressão diferenciada ao longo do tempo: 
 
 
Expressão Gênica e Desenvolvimento 
Expressão Gênica e Desenvolvimento 
1. Por que células de um mesmo organismo apresentam formas e funções 
distintas se elas possuem o mesmo material genético? 
2. Que fatores podem influenciar na regulação da expressão gênica? 
3. Que tipos de processos são capazes de remodelar a cromatina? Explique o 
mecanismo. 
4. Quais são as principais características da “região promotora” do DNA? 
5. Quais são os papéis dos fatores de transcrição e dos elementos 
reforçadores e silenciadores do DNA? 
6. Como a estabilidade do RNA mensageiro pode influenciar na expressão 
gênica? Que modificações podem ser feitas para aumentar a estabilidade 
dessa molécula? 
7. Como o splicing alternativo pode influenciar na expressão gênica? Explique 
o mecanismo. 
8. Como se dá o controle da expressão gênica durante a etapa de tradução? 
Explique o mecanismo e cite 2 exemplos. 
9. O que é RNA interferente? Como essa molécula pode regular a expressão 
gênica? 
10. Como a expressão gênica pode estar relacionada ao desenvolvimento de 
doenças? Cite e explique 2 exemplos. 
11. Que técnica pode ser usada para identificar o perfil de expressão gênica de 
uma célula/tecido? Cite 1 exemplo. 
Exercícios de Aprofundamento e Revisão 
Intervalo 
■ 15 minutos 
 
 
 
■ Para refletir..... 
 
“A persistência é o menor caminho para o êxito - Charles 
Chaplin” 
 
■ Leitura dos capítulos: 
 
 - Capítulos sobre Regulação de Expressão Gênica dos livros 
citados no Plano de Ensino. 
 
 
 
■ Moodle: 
 
 Slides da Aula 
 Textos complementares 
 Estudo dirigido 
 
Aprofundamento e Revisão