Expressão em todas as plantas, (fraco em - Moodle

Expressão em todas as plantas,
(fraco em monocots) levedura, algas
Verdes, musgos, e.coli
Caracterização funcional de um promotor
A)
B)
C)
D)
E)
F)
G)
Plântula com 1 dia
Germinante com 5 dias
Planta com 3 semanas
Grupo de flores
Flor aberta com pólen marcado
Embriões em desenvolvimento
Extremidades radiculares
Localização
histoquímica da
actividade do
promotor da
giberelina GA1 em
Arabidopsis
transgénica
GA1 pro
GUS
Expressão em certos
tecidos e fases de
desenvolvimento
Thimm et al, MAPMAN..., The Plant Journal (2004), 37, 914-939
Boavida et al. (2005) Int.J.Dev.Biol. 49:595-614
35S::PI;35S::AP3;35S::SEP3
35S::SEP3
35S::PI;35S::AP3;35S::AP1
35S::PI; 35S::AP3
35S::PI;35S::AP3;35S::AG;35S::SEP3
35S::PI;35S::AP3;35S::AG
Dos ABC’s aos quartetos florais
Genes SEP: Proteínas MADS box
(geralmente idênticas a AP1)
Petal
Carpel
C+E
A+B+E
SEP1,2,3: expressam-se nos
anéis 2-3 (SEP1,2 também no anel
1 em flores jovens)
Stamen
B+C+E
Sepal
A+?:
?
SEP genes:
Pelaz et al. Nature (2000) 405: 200-203
Função redundante (mutantes
triplos em SEP têm fenótipo
semelhante ao do duplo
mutante bc)
Interagem com os TFs dos
domínios B e C, tal como
verificado pela técnica de
yeast two-hybrid
E
Novo modelo de identidade dos órgãos
O “triângulo de ouro” da Biol. Desenvolv.
Informação
(DNA)
- Expressão
diferencial
de genes
Ciclo celular
Estrutura
- Organização
espacial
- Sistemas de
transporte
- Topobiologia
- Mitose
- Expansão
- Diferenciação
Comunicação
- Hormonas
- Difusão e
transporte
- Mensageiros
-Transdução
Feijó, JA, Diferenciação e Morfogénese: as partes e o todo, Ciência, Dez. 1998
Organização da cromatina na regulação do desenv.
(Buchannan et al, 2000)
Nucleossomas com 146 pb DNA, enrolados em volta
de um agregado de 8 proteínas (histonas)
(2 tetrâmeros de H2A, H2B, H3 e H4, com uma histona H1
ligada por fora do agregado e a estabilizar conjuntos de 6
nucleossomas na estrutura solenóide).
O grau de condensação da cromatina é controlado pela
acetilação/desacetilação das histonas (no N-terminal).
A acetilação dificulta a interacção das histonas com o DNA.
Uma região livre de nucleossomas é mais acessível a
transcrição (ou a DNases…)
Expressão génica em eucariotas
Local de início
da transcrição
AUG – local de início da tradução
Local de terminação da tradução
3’
5’
DNA
Exão
Promotor
Intrão
Exão Intrão
Exão
Transcrição
(+capping e poli-adenilação)
RNA polimerase II
Pre-mRNA
Alternative
splicing
(Rubisco)
AAAAn
hnRNP
snRNP
Processamento do percursor
AAAAn
mRNA
Transporte do núcleo para o citoplasma
RNA pol II liga-se ao promotor
Transcrição no sentido 3’-5’ a
partir da cadeia molde
Tradução começa em AUG
(codificando metionina como
nos procariotas) e
terminando no codão stop
Polissoma
AAAAn
tradução
Polipéptidos libertos
Transcrito pre-mRNA é “capped” pela
adição de 7-metilguanilato (m7G) na
extremidade 5’. A extremidade 3’ é parcialmente clivada e é adicionada a cadeia de poli-A. Pre-mRNA “capped”
e com cauda de poli-A é processado para remoção dos intrões (por um complexo de clivagem (“spliceosome”).
O “spliceosome” é composto de partículas heteronucleares de ribonucleproteína (hnRNP) e “small nuclear” RNP.
O mRNA sai do núcleo através dos poros e a tradução é iniciada no citossol pelos ribosomas.
Genoma - regulação da expressão
génica
Modificações
póstranscricionais
Transcrição
Degradação de mRNA
Tradução
“Turn-over” de proteínas
Activação
enzimática
Compartimentação
de enzimas em
organitos
+
EPIGENÉTICA exs.:
-MicroRNA’s
-Interferência por RNA dupla cadeia
C. elegans functional gene network
Do gene ao fenótipo e do fenótipo ao gene
Algumas aproximações:
Fenótipo (Organismo)
Análise genética de mutantes
Clonagem
“Chromosome walking”
“Marcação”
de genes
Expressão
ectópica
(T-DNA e
Mutagénios)
Genes repórter
Transposões
Imuno-marcação
Analogia de
sequência
Hibridação in situ
Gene (DNA)
Recurso na Internet
1- PubMed/ NCBI (National Center for Biotechnology Information)/ NLM (National
Library of Medicine)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/
2- Web of Science
http://portal.isiknowledge.com/portal.cgi?SID=U218NDA5dfcoGOBGm59
3- PLOS (Public Library of Science)
www.plos.org
(computational biology)
4- Biomed Central
www.biomedcentral.com
(Genome Biology- genomebiology.com)
5- Nature
www.nature.com
6- Science
www.sciencemag.org
7- PNAS
www.pnas.org
8- Institute for Systems Biology
http://www.systemsbiology.org/
9- The Wellcome Trust- Transcriptomics
http://www.wellcome.ac.uk/en/genome/thegenome/hg02b004.html
10- Human Genome
http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/home.shtml
11- Arabidopsis Genome
arabidopsis.org
12- Membrane Biology
http://www.cbs.umn.edu/arabidopsis/
13- Interactoma
humaninteractome.org
14- Google Scholar
scholar.google.com