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Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Profa. Dra. Aline Maria da Silva Instituto de Química- USP Bibliografia: Genes VII - Benjamin Lewin Biologia Molecular Básica-Arnaldo Zaha

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Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos

Profa. Dra. Aline Maria da Silva

Instituto de Química- USP

Bibliografia:

Genes VII - Benjamin Lewin

Biologia Molecular Básica-Arnaldo Zaha

Regulação da Expressão Gênica

Procariotos:

Resposta direta a variações nas condições nutricionais (genes ativados e reprimidos)

Transcrição pode ser acoplada com a tradução (simultânea)

Eucariotos multicelulares:

Limitação na resposta direta às variações nas condições nutricionais (células estão organizadas em tecidos e orgãos)

Transcrição ocorre em compartimento distinto da tradução eliminando a possibilidade de acoplamento

Expressão Gênica em Eucariotos

Sinais que regulam a expressão gênica

Níveis da resposta

Mecanismos da resposta

Exemplos de Sinais que Regulam a Expressão Gênica em Eucariotos

Hormônios (ex: hormônios esteróides)

Fatores de Crescimento e de Diferenciação Celular

Contato célula-célula (adesão celular)

Alterações nutricionais (resposta é limitada!)

Alterações ambientais (ex: choque térmico)

Níveis de Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos

Ativação da estrutura do gene (cromatina ativa)

Início da Transcrição

Processamento do Transcrito

Transporte do mRNA para o citoplasma

Estabilidade do mRNA

Tradução do mRNA

Processamento da Proteína

Níveis de Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos

Ativação da estrutura do gene (cromatina ativa)

Início da Transcrição

Processamento do Transcrito

Transporte do mRNA para o citoplasma

Estabilidade do mRNA

Tradução do mRNA

Processamento da Proteína

Modelo para Transcrição na Presença de Nucleossomos

Acetilação ou metilação da lisina ou fosforilação da serina reduz a carga líquida das histonas

Acetilação/desacetilação de Histonas controlam a atividade da cromatina

Cromatina Ativa é mais sensível ao tratamento com nucleases (ex: DNAseI)

Desmetilação do DNA aparentemente está associada a ativação da cromatina

Estado de metilação do genes varia em diferentes tecidos e está correlacionado com a ativação da expressão

Níveis de Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos

Ativação da estrutura do gene (cromatina ativa)

Início da Transcrição

Processamento do Transcrito

Transporte do mRNA para o citoplasma

Estabilidade do mRNA

Tradução do mRNA

Processamento da Proteína

Estrutura típica de um gene transcrito pela RNApol II

PromotorEnhancer Gene

Promotores de genes transcritos pela RNApol II

Tata Binding Protein

Complexo TFIID

Estrutura de Promotores da RNAPolII

Estrutura do Promotor do Gene da Metalotioneína humana

Transcrição Ativada Testículos

Transcrição Inativada Tecido embriônico

Gene histona H2B em ouriço

do mar

O complexo basal de transcrição sofre regulação de Fatores de Transcrição específicos

CoAtivador

Fator de Transcrição Ativador Complexo Basal

Modos de Regulação da Atividade de um Fator de Transcrição

Modos de Regulação da Atividade de um Fator de Transcrição

Modos de Regulação da Atividade de um Fator de Transcrição

Regulação da expressão de genes

por hormônios esteróides

Fêmea

Macho

Musculo Liso

Outros tecidos

Troponina T: Utiliza exons alternativos

Gene doublesex (Dsx) de Drosophila: “pula” um exon Splicing Alternativo:

Muito frequente na regulação de genes humanos