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3 Regulação da Expressão Genética em Eucariotos

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facilitarão ou não a 
ação da RNA polimerase para transcrever 
aquele gene. 
 
 
 
 
Metilação do DNA 
 
Uma outra forma de regulação, além da remodelagem da cromatina é o processo de 
metilação de DNA. Próximo as regiões promotoras dos genes temos segmentos ricos em 
Citosinas, fosfato e Guaninas, chamadas de Ilhas de CPG, que podem ou não sofrer 
metilações. Essas metilações podem ser desencadeadas por processos enzimáticos ou 
por mecanismos epigenéticos. Essa metilação do Dna, em condições normais, irá desligar 
genes, reprimindo a transcrição e silenciando genes, sendo seu exemplo mais comum a 
inativação do cromossomo X em mulheres, além do papel do desenvolvimento 
embrionário, imprinting genômico etc. 
Quando há processo de metilação descontrolado, como influência de fatores internos ou 
mutações nas enzimas de metilação, pode haver a repressão da transcrição de genes que sempre estão ativos. 
 
Regulação Transcricional – controle molecular da transcrição 
 
Para avançar no 
entendimento 
principalmente 
de elementos 
que irão auxiliar a 
RNA polimerase 
e regulação da 
expressão de 
alguns genes é 
importante que saibamos como funcionam as características básicas de genes eucariotos. 
Temos a região promotora primária, que auxiliará a RNA pol a acoplar nessa região e fazer a transcrição. Temos regiões 
promotoras secundárias que podem estar influenciando o acoplamento da RNA pol e ainda podemos possuir regiões do 
DNA muito distantes das regiões produtoras que podem gerar produtos ou fatores que influenciam a transcrição, 
chamados de acentuadores. Também a presença de genes que sempre estão expressos, principalmente os envolvidos 
em vias metabólicas, chamados de Genes Constitutíveis, e a presença de genes que são expressos mediante a estímulos, 
chamados de genes induzíveis. 
 
Elementos regulatórios de ação CIS 
 
O promotor principal é chamado de Tata box por possuir muitas 
tininas e adeninas. Ele sempre estará na posição cis, ou seja, na 
mesma posição e próximo ao gene, em torno de 30 pares de 
bases antes do sítio de iniciação e será o local em que a RNA pol 
irá se ligar e iniciar o processo de leitura do gene. 
O promotor secundário é sensível a fatores de transcrição, que 
podem influenciar na RNA pol quando ela está acoplada ao 
promotor secundário. Esse promotor é rico em C e G. 
Acentuadores atuam a grandes distancias da região promotora e influenciam a expressão gênica independente do sentido 
e seus efeitos independem da posição. Esses acentuadores são específicos por tecido e podem auxiliar ou silenciar aquela 
transcrição. 
Os ativadores promovem a transcrição (dando início a mudanças na estrutura da cromatina), deixando o DNA mais 
acessível; promovem a ligação de reguladores adicionais; recrutam a RNA pol para o promotor e liberam a RNA pol para 
iniciar a transcrição. Já os silenciadores diminuem a taxa de transcrição e as regiões do DNA são reconhecidas por 
proteínas repressoras, inibindo ativadores. 
 
Elementos Regulatórios de ação TRANS 
 
Há situações de que não estão propriamente envolvidas regiões próximas ao gene, mas em elementos que são chamados 
trans, que são os fatores de transcrição. Fatores de transcrição auxiliarão, através de acoplamentos, no reconhecimento 
da região promotora, dando todo o aparato proteico para que a RNA pol entenda que pode seguir a transcrição. Os 
fatores de transcrição basais ou gerais são necessários para a transcrição de todos os genes e são necessários para que 
a RNA pol se ligue ao DNA, sendo usados nas regiões primárias. Nas regiões mais distantes, como acentuadores, há a 
ação de fatores de transcrição especiais, que são induzíveis por calor, hormônio ou estresse oxidativo. 
 
 
 
 
 
 
Os fatores de transcrição possuem diversas conformações estruturais, e tem em comum dois domínios, um de ligação 
ao DNA e outro de ativação da Transcrição. Alguns específicos em resposta hormonal terá um domínio que será sensível 
com o esteroide. 
 
Regulação Pós – Transcricional – Interferência por RNA 
 
RNA não codificadores curtos podem regular a expressão de 
genes eucarióticos por interação com os RNA mensageiros 
produzidos por esses genes. 
Existem esses RNA de interferência que são formados por genes. 
Esses RNA de interferência são curtos e, quando ele encontra um 
RNA mensageiro complementar com ele, emparelha seus pares 
de base com esse RNA e cliva-o. Ao quebrar esse RNA 
mensageiro ou impedir sua tradução, há desligamento daquele 
gene. 
Por que estudar os miRNA? 
• papel completo desempenhado por cada sequência ainda não 
determinada 
• correlacionar perfis de expressão de miRNA com fenótipos 
biológicos, proteínas e níveis de expressão gênica 
• descobrir sequências de miRNA que regulam genes envolvidos no processo biológico de interesse 
• caracterização de células tronco 
• biomarcadores de doenças 
• estratégias terapêuticas 
 
 
Indução da transcrição por fatores ambientais e biológicos 
 
 
Temperatura - os genes do choque térmico 
• o aumento de temperatura aumenta a síntese de proteínas com função de controle do meio interno 
• Hsp (heat shock protein): expressas em condições de estresse (calor, inflamação, hipóxia) 
• genes apresentam os HSE (elementos de resposta ao choque térmico) 
 
Chaperonas - regulam vários processos 
• facilitam o enovelamento de proteínas 
• previnem a agregação de proteínas 
• autofagia 
• fusão de vesículas 
• transdução de sinal 
• apoptose 
• degradação de proteossoma 
 
Moléculas sinalizadoras - genes que respondem a vitaminas 
• retinoides: atravessam a MP e interagem com ptnas citoplasmáticas e nucleares receptores (receptores do ácido 
retinóicos - RARs - e receptores de retinóides X - RXRs) 
• genes apresentam os RAREs - elementos de resposta ao ácido retinóico 
• exercem influência na embriogênese, reprodução, regulação da inflamação, crescimento e diferenciação celular 
• retinóides com efeito terapêutico direcionado 
• isotretinoína, adapaleno e tazaroteno: alvo os RARs, afetam a diferenciação celular e a proliferação → 
tratamento de acne, psoríase e fotoenvelhecimento 
• bexaroteno e alitretinoína: alvo os RXRs, induzem a apoptose → tratamento de micoses fungoides e 
sarcoma de Kaposi 
• hormônios peptídicos: insulina, somatotropina, prolactina 
• cadeias lineares de aa: grandes, dificuldade de atravessar a MP 
• proteínas ligadas a membrana → sinal hormonal → expressão do gene → transdução de sinal 
• genes apresentam os HRE