ubaiii biologia molecular 1º ano 2015/2016. mjc-t10 sumário: regulação da expressão genética...
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UBAIII Biologia Molecular
1º Ano2015/2016
MJC-T10
Sumário: Regulação da expressão genética em bactérias
Indução e repressão de operões bacterianos. “Riboswitches”
Regulação da expressão genética em eucariotas Capítulo X. O núcleo eucariota e o controlo da
expressão genética Comossomas e cromatina Epigenética Organização do núcleo
Controlo ao nível da transcrição O papel dos factores de transcrição como reguladores da
transcrição. Estrutura dos factores de transcrição
26/nov/2014
O operão bacteriano
MJC-T10 26/nov/2014
Exemplos de operões bacterianos
MJC-T10 26/nov/2014
Controlo do operão lac por cAMP
MJC-T10 26/nov/2014
Riboswitches Moléculas de mRNA
que se ligam especificamente a pequenos metabolitos e regulam ou o fim da transcrição ou a tradução.
Na imagem está o riboswitch de lisina
MJC-T10 26/nov/2014
Como se dá a diferenciação celular?
MJC-T10
DIFERENCIAÇÃOCELULAR?
PERDA DE GENES?
26/nov/2014
Níveis de controlo da expressão genética
MJC-T10 26/nov/2014
Estudo da expressão genética
MJC-T10
marcação dos genes por genes repórter
Microarrays
26/nov/2014
Expressão genética O que é? Todas as células do nosso organismo têm o
mesmo genoma? Todas têm a mesma expressão genética?
29/Nov/2012MJC-T0910
O núcleo
29/Nov/2012MJC-T0911
Cromossomas Molécula única de DNA 2 metros de comprimento no total
5cm/cromossoma Têm de estar
acessíveis a interação com proteínas transcriptoras e replicadoras;
Separados fisicamente uns dos outros sem se “enlearem”
Aparecem e desaparecem dependendo da fase do ciclo celular.
29/Nov/2012MJC-T0912
Cromatina Conjunto de DNA e Histonas Nucleosomas
29/Nov/2012MJC-T0913
H3H4H2B
H2A
H3H2B
Tipos de histonas Octâmeros de histonas Histona linker H1 Outras variantes Ligações com outras moléculas
29/Nov/2012MJC-T0914
Níveis superiores de empacotamento
29/Nov/2012MJC-T0915
H1
Super enrolamento
29/Nov/2012MJC-T0916
Topoisomerase II
Heterocromatina e eucromatina Vizualização Vs. Transcrição
29/Nov/2012MJC-T0917
Heterocromatina constitutiva:telómeros e centrómerosefeito de posiçãosequências bloqueadoras ou
Heterocromatina facultativa:Cromossoma X das fêmeas (ambos estão activos durante a oogenese)mosaicismo em humanos
(daltonismo)
Formação de heterocromatina Depende da
modificação específica das histomas
O código das histonas Acetilação (lisina) “liga” Metilação (lisina ou
arginina) “desliga” Fosforilação (serina)
Lisinas acetiladas abundantes na H3 da eucromatina
As mesmas lisinas metiladas em heterocromatina. 29/Nov/2012MJC-T0918
19
O código das histonas
29/Nov/2012MJC-T09
Exemplos de proteínas que se ligam a histonas As alterações de alguns resíduos das histonas
levava: Ligação de proteínas específicas Alteração da interacção entre histonas
29/Nov/201220 MJC-T09
METILAÇÃO COMPACTAÇÃO SILENCIAMENTO
29/Nov/201221 MJC-T09
METILAÇÃO COMPACTAÇÃO
Todas as histonas H4 acetiladas estão a verde. Conclusão?
Cariotipagem
29/Nov/201222 MJC-T09
Telómeros
TTAGGGAATCCC
Repetidas 500 a 5000 vezes
SEQUÊNCIA MUITO SEMELHANTE ENTRE ORGANISMOSO QUE INDICA?
29/Nov/201223 MJC-T09
Problemas na replicação de elementos lineares
29/Nov/201224 MJC-T09
Modificação da extremidade
PORQUÊ?29/Nov/201225 MJC-T09
Telomerase-Uma transcriptase reversaTelomerases não estão sempre activas (expressas).Menor expressãoenvelhecimento e apoptoseExpressão aumentada possibilidade da formação de tumores.
29/Nov/201226 MJC-T09
CentrómerosSão heterocromatina constitutiva ou facultativa?171pbs 500kbasesTêm proteínas associadas
(H3 é CENP-A ligação dos MT)
29/Nov/201227 MJC-T09
Epigenética Nem sempre a hereditariedade depende da
sequência de DNA. Há características determinadas
epigeneticamente (por associação a proteínas específicas). Ex: inactivação dos cromossomas X das fêmeas
Mecanismos epigenéticos normalmente podem reverter.
Mecanismos epigenéticos muito associados a histonas São herdadas aleatoriamente As que são sintetizadas de novo têm de ser
“codificadas” com as acetilações, fosforilações e metilações correctas.
29/Nov/2012MJC-T0928
Núcleo eucariota não é um saco!
É um organelo organizado As fibras de
cromatina estão organizadas num domínio específico dentro do núcleo
29/Nov/201229 MJC-T09
Organização do núcleo eucariota Dirigida pelas proteínas
do envelope nuclear. A transcrição ocorre em
zonas específicas. Genes envolvidos nos
mesmos processos mas estão localizados em cromossomas diferentes são muitas vezes transcritos ao mesmo tempo e interagem
29/Nov/201230 MJC-T09
Control of Gene Expression in EukaryotesNuclear organization
Antibody staining against an mRNA processing factor
shows 30-50 distinct sites Time course of viral gene expression in
infected cells showing splicing factors (orange) compared to integration site (white arrow)
The Nucleus as an Organized Organelle Chromatin fibers of an interphase chromosome are not diffuse and
random, but are concentrated into distinct territories. Genes are physically moved to nuclear sites called transcription
factories where transcription machinery is located (e.g. hormone induction).
DNA sequences that participate in a common biological response but reside on different chromosomes interact within the nucleus.© 2013 John Wiley & Sons, Inc. All
rights reserved.
Regulação da expressão genética
MJC-T12 11/dez/2014
Factores de transcrição
MJC-T12
QUE MOLÉCULAS?QUAIS CONHECEM?
GTFS
Activadores de transcrição
Repressores de transcriçãoUm FT liga em vários
genes
O mesmo gene liga +1 FT
11/dez/2014
FT podem associar-se
MJC-T12
AP1
NFAT-1
11/dez/2014
Variedade de FT
MJC-T12
DNA
Dímero
11/dez/2014
Tipos de dimerização
MJC-T12 11/dez/2014
Variantes de FT: 1. Zinc Finger
MJC-T12
TFIIIA
GLI
11/dez/2014
Variantes de FT: 2.Helix-Loop-Helix
MJC-T12bHLH
MyoD
11/dez/2014
Variantes de FT: 3.Fecho de leucinas–Leucine zipper
MJC-T12
AP1
FOSJUN
11/dez/2014
Zonas de DNA onde se ligam FT?
MJC-T12 11/dez/2014
Elementos de resposta do gene PEPCKFosfoenolpiruvato carboxicinase
MJC-T12 11/dez/2014
Activação de genes por receptores de glucocorticoides
MJC-T10 26/nov/2014
Activação da transcrição – Elementos promotores distais
MJC-T10
Moduladores de cromatina
Coactivadores que actuam directamente
na maquinaria de transcrição
26/nov/2014
Co activadores que actuam directamente na transcrição TFIID
Mediator
MJC-T10 26/nov/2014
Co-activadores que actuam na remodelação da cromatina Modificação de histonas
MJC-T10 26/nov/2014
Co-activadores que alteram a estrutura da cromatina
MJC-T10
HAT OU KATHADC
Promovem a ligação de Complexos remodeladores de cromatina. Ex: SWI/SNF, SW1 e FACT
26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
Desfecho da acção de Complexos Remodeladores de Cromatina
MJC-T10
QUAL É O EFEITO PRETENDIDO?
26/nov/2014
Repressão da transcrição HDACs
MJC-T10 26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
MJC-T10 26/nov/2014
Recursos utilizados Capítulo 6 Karp 6ª Edição. Secção 6.1a 6.4 Capítulo 12 Karp 4 e 5ª Edição. Secção 12.1 Capítulos 7 e 8 do Biologia Celular e
Molecular. Azevedo e Sunkel. Capítulo 6 Karp 6ª Edição. Secção 6.1 Capítulo
12 Karp 4 e 5ª Edição. Secção 12.1-12.4
11/dez/2014MJC-T12
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