GEN_Estudo dirigido II_Transcriçao, traduçao e regulaçao da expressao_2019 1

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Universidade Federal de São João Del-Rei – Campus Alto Paraopeba (CAP) 
Engenharia de Bioprocessos – 2019/1 
Profª. Izabel de Souza Chaves 
 
ESTUDO DIRIGIDO II – Genética Microbiana 
TEMAS: Transcrição, Tradução e Regulação da Expressão Gênica 
(Questão 1) Descreva detalhadamente como ocorre o processo de transcrição e destaque as 
particularidades desse processo em procariotos e eucariotos. 
 O processo de transcrição é o processo de síntese de uma molécula de RNA a partir se uma 
sequência do DNA. Para que ele ocorre, é necessária uma sequência de DNA molde (5’ -> 3’), uma 
RNA polimerase que vai catalisar a reação, reconhecer e se ligar a uma sequência específica do DNA, 
desnaturar a fita de DNA e mantê-las separadas na região de síntese, estabilizar o híbrido DNA:RNA na 
síntese, reestruturar o DNA imediatamente após a síntese e terminar a síntese, ou sozinha, ou com ajuda 
de proteínas, e de um sitio promotor que informa o local em que um determinado gene se origina. 
Este processo ocorre em três etapas, Início, no qual ocorre ligação do complexo de iniciação 
(eucariotos) e ligação da RNApolimerase ao sítio promotor, Alongamento no qual ocorre adição de 
ribonucleotídeos pela RNA polimerase e Término no qual acontece o reconhecimento da sequência 
de término. 
 Em eucariotos, esse processo ocorre em genes individuais e cada RNAm contém a informação 
transcrita a partir de um único gene, que codifica uma única proteína. Já em procariotos, esse 
processo ocorre em grupos de genes onde um único RNAm sintetizado a partir de um conjunto de 
genes adjacentes possui informação para produção de diferentes proteínas. Além disso, o modo pelo 
qual as RNA-polimesases reconhecem o sitio de início de transcrição de um gene difere entre 
eucariotos e procariotos. O processo de terminação da transcrição em procariotos pode ser 
dependente ou independente de ρ. 
 
(Questão 2) O que são fatores de transcrição e sítio promotor? Como a RNA polimerase sabe qual 
fita do DNA será usada como molde? 
 SÍTIO PROMOTOR: região da molécula de DNA que informa o local em que um determinado 
gene se origina. Nos procariotos, o promotor é o conjunto de sequências específicas do DNA onde o 
complexo RNAP se liga, já nos eucariotos, é o conjunto de sequências de DNA onde os fatores de 
transcrição se ligam para posicionar a RNAP para o início da transcrição. É depois dessa sequência 
que uma molécula de RNA começa a ser sintetizada. 
 FATORES DETRANSCRIÇÃO: são proteínas que se ligam a fita molde de DNA de células 
eucarióticas para permitir que haja uma ligação entre a enzima RNA-polimerase e o DNA. 
 
 
 
Universidade Federal de São João Del-Rei – Campus Alto Paraopeba (CAP) 
Engenharia de Bioprocessos – 2019/1 
Profª. Izabel de Souza Chaves 
 
ESTUDO DIRIGIDO II – Genética Microbiana 
TEMAS: Transcrição, Tradução e Regulação da Expressão Gênica 
 A RNA-polimerase sabe qual fita do DNA será utilizada através do sentido da fita, 3’ -> 5’ 
 
(Questão 3) Por que os transcritos primários de RNA são mais curtos do que os segmentos de DNA 
(genes) que os codificam porém maiores do que o mRNA maduro? 
 Os transcritos primários de mRNA são moléculas constituídas por regiões intergênicas e gênicas, 
já o mRNA maduro, é constituído de uma maior proporção de regiões gênicas e sofrem deleção no 
processamento alternativo o que faz com que a molécula de mRNA maduro seja menor que seu pré-
transcrito. 
 
(Questão 4) Como ocorre o mecanismo de splicing? Comente a seguinte afirmação: “Acredita-se 
que 95% dos genes eucariotos sofrem splicing alternativo”. 
 O mecanismo de splicing ocorre através do conte de uma sequência íntrons que é removida e a 
junção das sequencias de éxons remanescentes. 
 A frase acima propõe que a maioria dos genes eucarióticos sofram splicing alternativo, visto que 
poucos genes codificam uma infinidade de proteínas, ou seja, o splicing explicaria essa quantidade 
de proteínas produzidas. 
 
(Questão 5) Descreva detalhadamente o processo de tradução destaque as particularidades desse 
processo em procariotos e eucariotos. 
 Quando o mRNA maduro chega no citosol, é ativada uma sinalização para que o processo de 
tradução ocorra. O códon de iniciação é identificado posteriormente a uma sequência chamada shine-
dalgarno, nos eucariotos a sequência é a Kozak.A cauda poli A na ponta 3’ do mRNA eucariótico 
desempenha um papel no início da tradução. Em seguida os fatores de iniciação são ativados e então 
começa a montagem do processo de tradução. Os IF1 e IF3 se ligam a subunidade 30S do ribossomo 
impedindo que a unidade 50S se ligue prematuramente, e o IF1 impede o acoplamento do tRNA 
antes do momento certo. Depois do mRNA estabilizado junto com a subunidade menor do 
ribossomo, o IF2 acopla o tRNA nesta subunidade e a subunidade 50S acopla sobre a unidade 30S e 
os IF’s são liberados. Existem três sítios que contribuem para o processo de tradução, o E, P, A. O 
mRNA é passa pelo sítio A, onde o aminoácido corresponde será produzido, então passa para o sítio 
 
 
 
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P, que será formada as ligações peptídicas e em seguida, este aminoácido vai para o sítio E onde será 
o sítio de saída. Quando o ribossomo encontra a sequência de parada, ocorre o desacoplamento das 
subunidades e o mRNA. Onde este, será degradado pelos proteossomos e a subunidades estarão no 
citoplasma até que aconteça outro processo de tradução. 
 
(Questão 6) Qual a função das enzimas aminoacil-tRNA-sintetases? 
 Esta enzima catalisa a esterificação de um específico aminoácido (ou de um seu precursor) em um 
dos possíveis tRNAcorrespondentes, com objetivo de formar um aminoacil-tRNA (proteína 
responsável pela ligação do aa ao tRNA correto). 
 
(Questão 7) O que são e qual a importância das modificações pós-traducionais nas cadeias 
polipeptídicas? 
 As modificações pós-traducionais (MPTs) são processos que alteram as propriedades das 
proteínas por clivagem proteolítica ou por adição de um grupo químico a um ou mais aminoácidos, o 
que pode determinar a atividade, a localização, e interações com outras proteínas, caracterizando sua 
importância biológica. 
Fonte: http://www.esalq.usp.br/departamentos/lgn/pub/seminar/FSalvato-200701-Resumo.pdf 
 
(Questão 8) Baseando-se no Dogma Central da Biologia e a passagem da informação biológica 
desde a molécula de DNA até às proteínas, descreva quais são os principais pontos da regulação da 
expressão gênica. 
 Pode-se dizer que a regulação gênica é um processo no qual as células pode e conseguem 
controlar de forma seletiva a síntese de RNAs e de proteínas que são codificados por seu genoma. 
Isto faz com que a regulação passe a atuar em diferentes tipos de células devido a uma codificação 
espacial (em relação ao espaço/formato de RNAs e proteínas); pode ocorrer também a expressão de 
genes em momentos diferentes, dos quais serão expressos se e somente se houver alguma sinalização 
biológica e/ou algum estímulo ambiental, isto faz com que a expressão seja considerada temporal. 
Um fato importante é que o regulação da expressão genica se dá por várias etapas, que segue a 
ordem: DNA -> RNA-> proteína. 
 
 
 
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Profª. Izabel de Souza Chaves 
 
ESTUDO DIRIGIDO II – Genética Microbiana 
TEMAS: Transcrição, Tradução e Regulação da Expressão Gênica 
 
(Questão 9) Descreva as diferenças entre controle positivo e negativo da expressão gênica. 
 O controle negativo da expressão gênica ocorre quando a proteína ligada inibe a transcrição, já no 
controle positivo da expressão gênica, a proteína ligada facilita a transcrição. Ambasse referem ao 
tipo de proteína reguladora envolvida. 
 
(Questão 10) O que são operons? Esquematize os modelos operon lac e operon tr. 
 Operons são conjuntos de genes que atuam como reguladores da expressão genica. Estão 
presentes em eucariotos, minoria, e em procariotos, maioria. Estes reguladores reconhecem 
sequencias especificas do DNA, fazem uma ligação podendo ativar ou reprimir a transcrição. Os 
modelos operon lac e operon tr, são os mais comuns. 
 O Operon lac possui três genes, lacZ, lacY e lacA que codificam genes que utilizam a lactose 
como fonte de açúcar. Estes genes só são expressos na presença de lactose a ser metabolizado. Além 
dos genes, o operon lac possui uma região promotora P, região onde ocorre a transcrição via RNA-
polimerase e um operador O que possui um repressor ligado na ausência de lactose. Porém, na 
presença de lactose no meio, sua conformação muda e a transcrição passa a ocorrer. Ou seja, a 
lactose é uma indutora do processo de transcrição do operon lac. 
 O operon trp codifica uma proteína repressora, possui uma região promotora P e um operador 
O e genes trp 1, 2, 3, 4, e 5 que estão envolvidos com a síntese do triptofano. Este processo ocorre na 
ausência de trp. Quando este está ausente, o repressor da síntese se desliga do operador e, assim, 
ocorre a síntese desta molécula. Desta forma, o repressor se liga ao operador quando uma quantidade 
significativa de try foi produzido.