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Regulação da expressão gênica em procariotos Genoma dos Procariotos: - genoma haplóide: DNA dupla fita e circular; cromossomo único; qualquer mutação será expressa - ausência de DNA redundante (1 códon ⇒ 1 aa): genoma menor que o de eucarioto; praticamente todo o genoma é codificante ou tem função reguladora - genoma compactado: sobreposição → uma sequência codifica mais de uma proteína diferente - ausência de íntrons: a sequência de nt equivale à sequência de aa - tamanho do gene = tamanha da proteína - operons: unidades transcricionais → genes em posições adjacentes que compartilham o mesmo promotor (região promotora) e são transcritos como unidade (todos juntos) - produtos com funções relacionadas e compõe a mesma via metabólica - unidade genéticas acessórias: capazes de mediar sua própria transferência para outras bactérias → plasmídeos: elementos genéticos extra cromossômicos (DNA dupla fita circular fora do DNA circular principal), com capacidade de autorreplicação - funções: genes de virulência, bactericida, resistência a ATB, conjugação Regulação da Expressão Gênica em Procariotos: - regiões componentes do operon 1. genes estruturais: constitutivos (house keeping), sintetizados em velocidades e quantidades constantes - produção de tRNA, rRNA, proteínas ribossomais, subunidades de RNA polimerase, enzimas de manutenção celular - necessitam de ter, pelo menos, uma região promotora → acoplamento da RNA pol para transcrever ou não o gene - os sítios regulatórios próximos à região promotora são responsáveis por determinar se o gene será transcrito ou não 2. genes regulatórios Exemplo de regulação gênica: E. coli → expressão metabólica depende do ambiente - glicose presente: utiliza a glicose para produzir ATP - glicose ausente: utiliza outros açúcares (lactose, maltose) - esse comportamento é regido por REGULAÇÃO GÊNICA No material genético, há muitas informações mas apenas parte dessa informação é expressa em determinado tempo e dependendo do tipo celular. Quando o ambiente muda, novos genes são expressos e proteínas necessárias são sintetizadas. Óperons: 1. Gene regulador: codifica a proteína reguladora, que controla a expressão dos genes estruturais de um óperon → não necessariamente faz parte do óperon/influencia no operador - Proteína Reguladora Ativadora: estimula a transcrição (proteína +) - Proteína Reguladora Repressora: inibe a transcrição (proteína -) 2. Promotor: sítio de ligação da RNApol 3. Indutor: agente ambiental que desencadeia a transcrição do óperon 4. Operador: sítio de ligação da proteína ativadora/repressora, que permite/impede a ligação da RNA pol ao promotor 5. Genes estruturais: genes codificantes OPERON LAC DA E. coli: Óperon induzível negativo para o metabolismo da lactose - 3 enzimas 1. Permease: transporta lactose para a célula (gene Z - gene estrutural) 2. Beta-galactosidase: cliva a lactose em glicose + galactose (gene Y - gene estrutural) 3. Transacetilase: gene A → sem função ainda muito clara - situação normal: gene desligado com proteína regulatória repressora
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