Regulacao da expressao genica

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 A vida só existe pelo resultado da expressão 
de genes; 
 Todo e qualquer fenótipo é resultado da 
expressão de genes; 
 
DNA mRNA Proteína Função 
 
Transcrição Tradução Pós-tradução 
 
 
CONTROLE DA EXPRESSÃO GÊNICA 
 
1. Não-epigenéticos: 
 Repressores/ativadores; 
 Elongação do mRNA; 
 Terminação do mRNA; 
 Processamento do mRNA (adição da cauda 
poliA); 
 Splicing alternativo; 
 Transporte para o citoplasma; 
 Início da tradução; 
 Estabilidade do mRNA; 
 Poliadenilação citoplasmática; 
 
2. Epigenéticos: 
 Controle do início da transcrição: 
- Hipermetilação de CpGs; 
- Remodelamento de cromatina; 
 Controle após a transcrição: 
- Degradação por RNAs não codificadores; 
 
OBS: pontos chave não-epigenéticos não sofrem 
ação direta do ambiente. Quanto maior a cauda 
poliA, mais tempo ele ficará no citoplasma; 
 
 
Regulação: 
 Quando necessário, a bactéria regula para 
fazer mRNA, fazer proteínas específicas para 
a função necessária; 
- Metabolismo de açúcares em bactérias: 
 Operon LAC (região do genoma onde 
existem genes em sequência com uma 
região promotora e regulatória): glicose X 
lactose; 
 
 
 
 É essencial para as bactérias para utilizar 
lactose, na ausência ou presença da glicose; 
 É uma sequência de DNA, com 3 genes em 
sequência (lacZ, lacY e lacA); 
 LacZ: produz a enzima β-galactosidase 
(quebra a lactose em glicose + galactose); 
 LacY: codifica a enzima lactose permeasse 
(transportador de membrana em bactérias 
que capta a lactose do meio para o interior 
da célula); 
 LacA: codifica a proteína transacetilase 
(participa do metabolismo de lactose nas 
bactérias); 
 Possui regiões promotoras (a polimerase se 
junta ao DNA para iniciar a transcrição) e 
regulatórias; 
 Região “operator”: sítio onde uma proteína 
repressora se liga, bloqueando a ação da 
polimerase (se solta para permitir que a 
polimerase faça os mRNAs); 
 Sítio CAP (proteína ativadora catabólica): 
sítio que funciona como ativador para a 
polimerase, promovendo a transcrição; 
 
OBS: a intolerância à lactose (dificuldade em digerir 
a lactose) é genética, pois temos alelos diferentes 
nas enzimas que degradam a lactose; 
 
 Se não tem lactose, não há necessidade de 
transcrever os genes, assim a proteína 
repressora não permite que ocorra o 
processo; 
 Na presença de lactose, a proteína 
repressora se liga à alolactose e possibilita a 
transcrição; 
 
 
 
- Glicose: 
 É o glicídio preferido pela célula; 
 Quando há presença de lactose e ausência 
de glicose: a célula obrigatoriamente 
metaboliza a lactose em grandes 
quantidades (há a presença no sítio CAP da 
proteína CAP que é ativada por meio do 
cAMP, atuando como ativador da polimerase 
e promovendo a transcrição); 
 
 
 
 Quando há presença de lactose e glicose: a 
produção de cAMP é inibida (há pouca 
produção de cAMP), assim não ocorre a 
ligação com a CAP, não ocorrendo a 
transcrição do operon LAC em grandes 
quantidades; 
 
1. Presença/ausência de proteínas 
regulatórias: 
 Receptores, proteínas acessórias; 
 Regulam a expressão dos genes (inibindo ou 
ativando); 
 Essas proteínas possuem regiões específicas 
que encaixam especificamente no DNA (nas 
regiões regulatórias); 
 Essas regiões são chamadas de “DNA-
binding motifs” (domínio de ligação no DNA); 
 Função: reconhecimento da região externa 
da dupla-hélice; 
 Ex: receptor de corticosteroide – dímero; 
 
OBS: dímeros – possuem regiões que formam uma 
conformação especial para reconhecer nucleotídeos 
específicos; 
 
- Tipos diferentes de domínios de ligação ao DNA: 
 Hélice-volta-hélice; 
 Dedos de zinco; 
 Placas beta; 
 Zíper de leucina; 
 
 Pode haver efeito sinérgico nessas proteínas 
= depende da interação das proteínas 
regulatórias (2 proteínas na mesma célula na 
mesma hora podem fazer 100 unidades 
transcritas, pois ocorre uma super ativação 
do gene); 
 Proteína regulatória transcreve uma bateria 
de outros genes; 
 
- Controle de glicose em monogástricos: 
 2 hormônios: insulina e cortisol; 
 O açúcar absorvido no intestino aumenta os 
níveis do sangue, ativando células específicas 
no pâncreas (secretoras de insulina); 
 Essas células vão liberar a insulina, que vão 
atuar principalmente no fígado, aumentando 
a captação de glicose (a fim de abaixar a 
glicose no sangue de maneira rápida) para 
converter em glicogênio e estocar a glicose; 
 A falta de glicose no sangue ativa células 
no pâncreas, liberando glucagon; 
 O glucagon estimula a quebra do glicogênio 
no fígado (para aumentar o nível de glicose 
no sangue); 
 Nos receptores de insulina: a glicose entra 
na célula por meio de receptores, levando 
informações ao núcleo para a realização da 
expressão de genes específicos; 
 Nos receptores de glucagon: o glucagon se 
liga na célula por meio do receptor, 
disparando uma cascata de sinais; 
 
 
2. Splicing alternativo: 
 Revisão de splicing; 
 Retirada dos íntrons do pré-mRNA; 
 O splicing pode ocorrer de várias formas 
diferentes: a partir do mesmo mRNA é 
possível ter uma edição de genes diferente 
(produz mRNA diferentes, 
consequentemente, proteínas diferentes); 
 Pode varia de célula para célula: seleção de 
éxons em determinadas células; 
 
 
- Como ocorre: 
 Fatores de splicing podem “mostrar” ou 
“esconder” os sítios de splicing no DNA; 
 O sítio forte é escondido e o sítio mais fraco é 
utilizado; 
 Se o sítio de junção estiver reprimido, não 
ocorrerá o splincing;