Regulação Gênica

Mecanismos que controlam a produção de proteínas

Ação Gênica Global

• quando sintetizar ?

• quanto produzir ?

Figura da Escherichia coli

Cromossomo

4,5 X 106 pares de nucleotídeos

+ ou – 4.000 diferentes proteínas

Comparações numéricas:

1 célula de bactéria tem:

15.000 ribossomos50 tipos de proteínas

15.000 cópias/célula

+ ou – 10 moléculas da DNA pol. III

Introdução de conceito novo:

enzimas constitutivas ocorrem sempre e em grandes quantidades

Ex: enzimas da via glicolítica

enzimas induzíveisocorrem ocasionalmente

dependente da presença de substratoEx: β - galactosidase (desdobra a lactose)

Regulação gênica

idéias iniciais MONOD (1956)

enzimas induzíveis X enzimas constitutivas

varia não varia

substrato

substrato

moléculas

moléculas

economia celular

Mutantes de E. coli

Oc – produção constante de β - galactosidase

auxotrofia para marcas metabólicas:

lac-

ara-

trp-

Hipótese do operon

Hipótese do operon:

regulatóriasregulador

operador3 tipos de genes 2 tipos de mutações

estrutural

de expressão

Modelo inicial do operon

da lactose:

Surgimento do gene promotor:

transcrição depende de:

sítio ligação da proteína CAP

presença de cAMP glicose intracelular

sítio de ligação da RNA pol.

Gene promotor:

• sua ação é sentida pelo da eficiência

de produção de proteínas

Modelo atual para o operon lac

β-galactosidase permease transacetilase

Interação repressor - operador

Locais de ação das enzimas do operon lac

Modelo do operon da arabinose

Regulação gênica em eucariotos

não há operons semelhantes aos de bactérias nos eucariotos

exceção de leveduras e nematóidessistemas de organização gênica muito mais complexos

proteínas básicas (histonas e protaminas) tem papel na regulação

em eucariotos a transcrição é espacial e temporalmente separada da tradução

Regulação gênica em eucariotos (continuação)

nos eucariotos há três tipos de RNA poltipo 1 transcreve rRNAtipo 2 transcreve mRNA e pRNAntipo 3 transcreve tRNAs

processamento dos mRNAs dentro dos núcleos celularesinfluência de substâncias moduladoras

hormônios

Exemplo da influência de hormônio na ação de genes

1º

2º

3ºPontos de regulação gênica associados aos mecanismos de ação gênica nos eucariotos

4º