Expressão gênica nos eucariotos e o mecanismo de controle

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EXPRESSÃO GÊNICA 
NOS EUCARIOTOS E O 
MECANISMO DE CONTROLE: 
• Os diferentes tipos celulares de um organismo 
multicelular contêm o mesmo DNA. As células de 
um organismo se diferem porque elas expressam 
genes diferentemente. 
• Diferentes tipos celulares produzem diferentes 
conjuntos de proteínas; existem proteínas comuns 
para todas as células de organismos multicelulares 
(proteínas de manutenção – proteínas estruturais 
dos cromossomos, RNA-polimerases, enzimas de 
reparação de DNA, proteínas dos ribossomos, 
enzimas envolvidas na glicólise e outros processos 
metabólicos básicos etc.) mas cada tipo celular 
diferente produz também proteínas especializadas 
que são responsáveis por propriedades distintivas 
das células. 
• É a expressão de genes em cada tipo celular que 
causa as grandes variações vistas em tamanho, 
forma, comportamento e função das células 
diferenciadas. 
• Uma célula pode mudar a expressão de seus genes 
em resposta a sinais externos; ex.: célula do fígado 
quando exposta a um glicocorticoide aumenta 
drasticamente a produção de várias proteínas 
específicas; quando o hormônio não está mais 
presente, a produção dessas proteínas diminui para 
o seu nível normal. 
• A expressão gênica pode ser regulada em muitas 
etapas na via que vai do DNA para o RNA até a 
proteína. Uma célula pode controlar as proteínas 
que produz por: 
1. Controle de quando e quão frequentemente 
um determinado gene é transcrito, 
2. Controle de como a transcrição de RNA é 
submetida a splicing ou de alguma outra 
maneira processada, 
3. Seleção de quais mRNAs são exportados do 
núcleo para o citosol, 
4. Degradação seletiva de certas moléculas de 
mRNAs, 
5. Seleção de quais mRNAs são traduzidos nos 
ribossomos, ou 
6. Ativação ou inativação seletiva de proteínas 
após a sua produção. 
• PARA MUITOS GENES O CONTROLE DE 
TRANSCRIÇÃO É MARJORITÁRIO. O início da 
transcrição é o ponto mais importante de controle. 
 
• A transcrição de genes individuais é ativada ou 
desativada nas células por reguladores 
transcricionais. Essas atuam ligando-se a pequenas 
regiões de DNA chamadas de sequências 
regulatórias de DNA. 
• Embora cada proteína de regulação gênica possua 
características únicas, a maioria se liga ao DNA 
usando um dentre um pequeno número de motivos 
proteicos estruturais. A sequência de aminoácidos 
precisa estar dobrada no motivo de ligação ao DNA 
que determina a sequência particular de DNA que é 
reconhecida. 
• Os reguladores transcricionais eucarióticos atuam 
de duas maneiras fundamentais: (1) eles podem 
afetar diretamente o processo de montagem da 
RNA-polimerase e dos fatores gerais de transcrição 
no promotor (sitio de iniciação onde a transcrição 
se inicia), e (2) eles podem modificar localmente a 
estrutura da cromatina das regiões promotoras 
(onde começa a transcrição). 
• Nos eucariotos, a expressão de um gene é 
normalmente controlada por uma combinação de 
regulares transcricionais. A produção de diferentes 
reguladores transcricionais em diferentes tipos 
celulares garante a expressão somente daqueles 
genes apropriados para o tipo particular de célula. 
• Células em org. multicelulares têm mecanismos que 
permitem sua progênie (prole) de relembrar que 
tipo de célula elas deveriam ser. 
• Uma única proteína de regulação gênica, se 
expressa na célula precursora apropriada, pode 
desencadear a formação de um tipo celular 
especializado ou mesmo de um órgão inteiro. 
• As células podem também regular a expressão 
gênica controlando eventos que ocorrem depois 
que a transcrição tenha se iniciado. Muitos desses 
mecanismos contam com moléculas de RNA que 
podem influenciar sua própria transcrição ou 
tradução. 
• MicroRNAs (miRNAs) controlam a expressão gênica 
pelo pareamento de bases com mRNA específicos, 
regulando sua estabilidade e tradução. 
• As células possuem um mecanismo de defesa para 
a destruição de RNAs de fita-dupla “estranhos”, 
muitos dos quais são produzidos por vírus. 
Cientistas podem tirar vantagem desse mecanismo, 
chamado de interferência de RNA, para inativar 
genes de interesse pela simples injeção em células 
de RNAs fita dupla, cujo alvo são mRNAs produzidos 
por esses genes. 
 
Alberts, 3ª ed. Fundamentos da biologia celular