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CONCEITOS DEEXPRESSÃO GÊNICA

Jorge Mondego

DNA

A TC

GTA

G C

DNA: livro da vida, escrito com 4 letras: A T C G

células núcleo cromossomos DNAorganismo

Paradigma Central

DNA RNA Proteína

Nucleotídeos Nucleotídeos Aminoácidos

Transcrição TraduçãoReplicação

Em eucariotos

Em procariotos

Em eucariotos

DNA nuclear

DNA mitocondrial e plastidial – circular(origem endossimbiótica)

Condensação do DNA

Histonas

Cromossomos

Agregação do DNA

Estrutura de Ácidos Nucleicos

Nucleotídeos

5’

3’

Purinas

Estrutura de Ácidos Nucleicos

Bases nitrogenadas

Pirimidinas

Estrutura de Ácidos Nucleicos

Açúcares

5´5´end

3´end

Replicação do DNA

- Abertura de dupla hélice

- Aparato de enzima de replicação

- Cada fita de DNA gera uma fita “filha”

- Forquilha de replicação

- DNA polimerase

- Necessidade de um iniciador ( primer)

- Adição de um nucleotideo trifosfato

- Formação de ligação fosfodiéster

- 5’ para 3’

- Liberação de um difosfato

Mecanismo básico dareplicação

Elementos do aparatode replicação

Regulação da Expressão Gênica

promotor codificante terminadora

...ATCGTGATATACTAGACGATGCATGACCACCCAACTGAACTGTAACTTTAAC...

A estrutura de um gene

Onde:folharaiz

Quando:início germinaçãoataque inseto

Quanto:muito, pouco.

O que:proteína bactericidaabsorção de Fesíntese açúcar

Final do gene

...ATCGTGATATACTAGACGATGCATGACCACCCAACTGAACTGTAACTTTAAC...

Baseado em slide de Marcelo Menossi

Transcrição

Transcrição

- Ligação de maquinaria básica no core do promotor

- Abertura de dupla hélice

- Síntese a partir de fita molde (antissense)

Transcrição em procariotos

Policistron – Um RNA mensageiro contêm a informação de vários genes

Transcrição em eucariotos

Monocistron – Um RNA mensageiro contêm a informaçãode “um único” gene

Promotores e Transcrição em Procariotos

-TATA Box: 10 pb a montante do sítio de início de transcrição

Fita codificante

Fita molde

30

Promotores e Transcrição em Eucariotos

-TATA Box: 25 a 30 pb a montante do sítio de início de transcrição

- Promotores em eucariotos mais primitivos

- Promotores em eucariotos superiores

Estrutura da região codificante

3’ Untranslated region5’ Untranslated region

Seqüência codificante

Proteína

5´ UTR

- Sítio de ligação de proteínas – Estabilidade do mRNA e ajuda da tradução

- Promove o início da transcrição

3´ UTR

- Sítio de ligação de proteínas – Estabilidade do mRNA e ajuda da tradução

-Sítio de poliadenilação (AAUAAA)

- Sítio de ligação de MicroRNAs – Regulação negativa da tradução

Capping 5’

Defosforilação

Guanilyl transferasetransferase

Metilação

a) Distingue mRNAs dos outros RNAs

b) Protege região 5´

Importância do Capping 5´

c) Ajuda no transporte do mRNA para o citoplasma

d) Importante durante tradução

Poliadenilação

http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/mrnaprocessi ng/index.htm

Importância da Poliadenilação

a) Ajuda na terminação da transcrição

b) Protege região 3´

c) Ajuda no transporte do mRNA para o citoplasma

d) Importante durante tradução

Exons e Introns

Splicing

Exons Introns

Expressed Interveining

Expresso Intron metido

GU AG

nnnnnAnnnnCTCTCTCTnnn

Branch point Trato de polipirimidina

Mecanismo de Splicing

http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/mrnasplicing /movie.htm

Splicing Alternativo

Retenção de íntron

Plasticidade do transcriptoma

Splicing Alternativo

Retenção de Íntron

Éxons alternativos

Sítios de poliadenilação alternativos

Seleção alternativa de promotores

Complexidade dos organismos x

Tamanho dos íntrons

Transporte do mRNA

Tradução e código genético

Códonsunidades de três nucleotídeos que codificam para um único aminoácido

AUGUUUAAA CCCM F K P M F K P

Tradução e código genético

RNA transportador e os anticódons

Alanine Alanine

Dois RNAs transportadores carregam o mesmo aminoáci do !

GCC GCU

A

Degeneração do código genético :Dois códons diferentes originam o mesmo aminoácido

Subunidade grandeProcariotos (23S)Eucariotos (28S)

Subunidade pequenaProcariotos (16S)Eucariotos (18S)

Ribossomose a tradução

RNA ribossômicoe

Proteínas

A – AminoacidB – tRNAC – AnticodonD – CodonE – mRNAF – RibosomeG – Protein

http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/047000379 0/animations/animations.htm

AUGUUUAAA CCCGGGACGTACUGAM F K P G T Y stop

Open Reading Frame – Matriz aberta de leitura

As ORFs são seqüências codificantes em potencial po r possuírem

-Códon de iniciação-Região codificadora-Códon de terminação

Direcionamento de proteínas

Expressão gênica e estrutura do DNA