expressao genica controle pre transcricional

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todas as células nucleadas possuem os
mesmos genes/ conteúdo genético; a
diferença é a expressão gênica, as proteínas
que cada célula produz
totipotência: característica de células de
desenvolverem estruturas novas e
diferenciadas ou um organismo complexo
Como uma única célula pode dar origem a
tipos celulares tão distintos?
Hipótese 1: durante a diferenciação, apenas
os genes que codificam as proteínas que serão
expressas naquele tipo celular são mantidos
Hipótese 2: todos os genes são mantidos, mas
somente as proteínas específicas ao tipo
celular são expressa
Expressão e regulação gênica
Controle celular sobre quais genes presentes
no genoma serão expressos (ativados) em
determinado fase do desenvolvimento
Importância da regulação;
Mencionar genes housekeeping: importantes
em todas as células para geração de energia,
replicação e manutenção do material genético
Fases do ciclo celular Ciclinas
Controle:
● Temporal: quando um determinado
gene é expresso durante uma fase de
desenvolvimento ou em uma fase do
ciclo celular.
● Espacial: quando a expressão de
determinado gene só ocorre em um
tipo celular.
GENE; Sequência de DNA que especifica a
produção de um produto funcional, seja um
polipeptídeo ou uma molécula de RNA
funcional. Um gene inclui não apenas as
sequências codificantes de nucleotídeos reais,
mas também as sequências de nucleotídeos
adjacentes necessárias para a expressão
adequada do gene, isto é, para a produção de
RNAm normal ou de outras moléculas de RNA
na quantidade correta, no local correto e no
tempo correto durante o desenvolvimento ou
durante o ciclo celular."
Níveis de regulação gênica
1. Pré-transcricional: Controle do grau
de compactação do DNA;
remodelação da cromatina
2. Transcricional: Controle dos processos
de síntese de RNAm. Adição de cauda
Poli-A; confere estabilidade ao RNAm
no citoplasma
POSITIVA: A regulacao da expressao genica
nesse nível é controlada pelas proteínas
reguladoras
NEGATIVA:
3. Processamento de RNAm: Controle
dos processos de maturação do RNA
mensageiro. RETIRADA DE INTRONS.
Splicing alternativo.
4. Transporte de RNAm: Controle da
exportação do RNAm a partir do
núcleo em direção ao citoplasma
5. Estabilidade do RNAm: Controle de
degradação das moléculas de RNAm
6. Traducional: Controle dos processos
de tradução da fita de RNAm em
proteínas pelos ribossomos
7. Atividade da proteína: Controle sobre
a ativação, desativação, degradação
ou endereçamento para o
compartimento correto
EPIGENÉTICA
A epigenética é definida como modificações
do genoma que são herdadas pelas próximas
gerações, mas que não alteram a sequência
do DNA.
histona marcada através da metilação
fosforilação, para que o gene não seja
transcrito
- Metilação do DNA: pode inibir
transcrição, ocorre na posição 5 da
citosina em dinucleotídeos CG
- Metilação de histonas
- Acetilação de histonas:
- Modificadores da cromatina
- Metilação de Promotores
- Metilação das citosinas do promotor
pode inibir a ligação de Fatores de
Transcrição
-
capacidade que o corpo humano desenvolveu
de ativar ou desativar alguns dos nossos genes
de acordo com o ambiente
Epigenética: conjunto de mecanismos que
promovem a regulação da expressão gênica a
nível transcricional através de modificações
químicas no DNA e na cromatina, como
metilação, acetilação e fosforilação, que
resultam na conseqüente mudança fenotípica
do indivíduo sem, no entanto, ocorrer
nenhuma alteração na sequência do DNA
Unidade de empacotamento: nucleossomoo
nucleossomo é formado por um octâmero de
histonas envolto na dupla hélice de DNA
(aproximadamente 146 nucleotídeos envolve
cada nucleossomo) 2 histonas H2a, H2b, H3 e
H4 todas fixadas no DNA por uma histona
H1histonas são proteínas ricas em lisina, um
aminoácido polar com carga positivaEssa
carga positiva interage com a carga negativa
dos grupamentos fosfato dos nucleotídeos
garantindo o empacotamentoEsse complexo
empurra o DNA firmemente ligado ao
nucleossomo e com isso descondensa o DNA
subjacente tornando acessível ao complexo
transcricional
Durante a mitose, esses complexos de
remodelamento estão inativados para manter
a estrutura compactada do DNA na divisão
celular
Os nucleossomos bloqueiam fisicamente o
posicionamento dos fatores de transcrição e
da RNA polimerase sobre a região do
promotor.
A estrutura da cromatina pode ser alterada
por complexos de remodelamento ou enzimas
que modificam covalentemente as histonas
Modificação química reversível das
histonas
Lisinas presentes na região N-terminal das
histonas podem sofrer modificação química
pela adição ou remoção de grupos acetila,
metila ou fosfato.
Modifica a estabilidade de ligação ao DNA ou
atraem proteínas que auxiliam na
compactação ou descompactação do DNA.
ENZIMAS
Enzimas: Histona-acetiltransferases (HAT)
promovem a ligação de grupos acetil aos
resíduos de lisina, o que aumenta a
acessibilidade ao DNA e atrai fatores de
transcrição
Histona-desacetilase (HDAC) remove os
grupos acetil revertendo o efeito positivo da
acetilação
O desequilíbrio dessas enzimas a favor da
HDAC, ou seja, o aumento da atividade da
HDAC parece ser um mecanismo crítico e
decisivo envolvido na disfunção e toxicidade
neuronal, fatores relacionados a desordens
neurodegenerativas.
fatores externos que induzem a modificação
epigenética: alimentação, poluição, fármacos
e exercício físico
metilação e fosforilação condensa, sem
expressão gênica
acetil descondensa, tem expressão gênica,
não é transcrito
metilado: sem acesso às proteínas para o gene
ser transcrito
se metilar a região promotora o gene não é
transcrito
DNA metiltransferase
ARTIGOS COMPLEMENTARES
https://periodicos.ufpb.br/ojs/index.php/rbcs
/article/view/9883/5693
https://rbc.inca.gov.br/site/arquivos/n_56/v0
4/pdf/11_revisao_metilacao_dna_cancer.pdf
https://www.scielo.br/j/jped/a/GLhYb8ft8YZH
yg8c8Hn3LDb/?lang=pt&format=pdf
https://periodicos.ufpb.br/ojs/index.php/rbcs/article/view/9883/5693
https://periodicos.ufpb.br/ojs/index.php/rbcs/article/view/9883/5693
https://rbc.inca.gov.br/site/arquivos/n_56/v04/pdf/11_revisao_metilacao_dna_cancer.pdf
https://rbc.inca.gov.br/site/arquivos/n_56/v04/pdf/11_revisao_metilacao_dna_cancer.pdf
https://www.scielo.br/j/jped/a/GLhYb8ft8YZHyg8c8Hn3LDb/?lang=pt&format=pdf
https://www.scielo.br/j/jped/a/GLhYb8ft8YZHyg8c8Hn3LDb/?lang=pt&format=pdf