Mecanismo Geral de Regulação em Organismos Eucarióticos
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Regulação da Expressão Gênica em Organismos Eucariotos 1-Organização do genoma em eucariotos 2-Transcrição em eucariotos 3-Mecanismo geral de regulação Edmar Vaz de Andrade 1-Organização do genoma em eucariotos Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina 1-Organização do genoma em eucariotos Alças de cromossomos Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico 1-Organização do genoma em eucariotos Cromossomo humano DNA compactado na cromatina Genes eucarióticos altamente reprimidos 2-Transcrição em eucariotos Regulação da Expressão Gênica • Organismos procaróticos • Adaptação metabólica e ao ambiente • Organismos eucarióticos • Diferenciação celular 2-Transcrição em eucariotos • RNA polimerase I – Transcrição de rRNA • RNA polimerase II – Transcrição de mRNA • RNA polimerase III – Transcrição de tRNA, rRNA e RNAs reguladores 2-Transcrição em eucariotos 1-Início da transcrição 2-Processamento póstranscricional 3-Degradação do mRNA 4-Tradução 5-Modificações póstraducionais 6-Degradação das proteínas 7-Endereçamento Gene DNA Transcrição Nucleotídeos Processamento pós-transcricional Degradação do mRNA Tradução Proteína inativa Processamento pós-traducional Endereçamento e transporte Aminoácidos Degradação de proteínas Proteína ativa Possíveis processos alvos de regulação gênica Seqüências reguladoras dos genes codificadores de proteínas TATA box Iniciador (Inr) Ilhas CpG Elementos próximos a promotores Enhancers e seqüências reguladoras upstream Regiões que participam da regulação da transcrição pela RNA polimerase II de eucariotos. Seqüências reguladoras Seqüência TATA Seqüência Inr Y = C ou T N = Qualquer nucleotídeo Ilhas de CpG • Presentes em genes que não possuem regiões promotoras (Inr ou TATA); • Localizadas a cerca de 100 nucleotídeos do sítio de início; • São repetições de CG com 20-50 pb; • Podem sofrer metilação. 2-Transcrição em eucariotos Esquema geral da transcrição em organismos eucariotos 3-Mecanismo geral de regulação Nucleossomo: caudas N-terminais das histonas Interação com DNA e nucleossomos vizinhos Alvos para acetilação/deacetilação reversível 3-Mecanismo geral de regulação a) Cromatina distendida: caudas das histonas acetiladas. atividade gênica (eucromatina). b) Cromatina condensada: caudas das histonas deacetiladas. genes reprimidos (heterocromatina). ALTERAÇÕES DOS N-TERMINAIS DAS HISTONAS Acetilação de resíduos de lisina Fosforilação de resíduos de serina Metilação de resíduos de lisina 3-Mecanismo geral de regulação 3-Mecanismo geral de regulação Promotores eucarióticos e proteínas reguladoras Leveduras e Organismos Superiores 3-Mecanismo geral de regulação Trans-ativadores ligantes de DNA 3-Mecanismo geral de regulação Promotores eucarióticos e proteínas reguladoras Participação de proteínas repressoras Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências: 1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish) 2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.
