Biologia 12 Unidade 2 – Património Genético Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano1

Biologia 12Biologia 12Unidade 2 – Património Genético

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 1

Organização do material genéticoMagda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 2

Expressão génica

Todas as células possuem a mesma informação genética

As células possuem um processo de diferenciação, que as torna diferentes em estrutura e a nível a molecular, esse processo de diferenciação resulta da regulação da expressão dos genes

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 3

Expressão génica

Mesmo nos organismos mais simples, a expressão genética é fundamental para a sua sobrevivência

A regulação génica está relacionada com a eficiência energética e o consumo de recursos disponíveis

Permite que os organismos ajustem o seu metabolismo às modificações que ocorrem no meio

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 4

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 5

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 6

Operão da lactose

O operão da lactose é formado por três genes estruturais (lac Z, lac Y, lac A), que codificam as enzimas necessárias ao metabolismo da lactose e por dois segmentos de DNA que controlam a transcrição dos genes estruturais, o promotor e o operador

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 7

promotor

Região onde a enzima RNA polimerase, responsável pela transcrição dos genes estruturais, se liga.

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 8

Operador

Controla o acesso da RNA polimerase aos genes estruturais.

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 9

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 10

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 11

Sem lactose no meio

Um repressor está ligado ao operadorBloqueia a transcrição dos genes

estruturaisO gene regulador é constantemente

transcrito e traduzidoA bactéria produz continuamente

pequenas quantidades de proteína repressora

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 12

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 13

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 14

Com lactose no meio

A lactose liga-se ao repressor e altera a sua conformação, tornando-o inactivo, desligando-se do operador

O operador fica livreOs genes estruturais são transcritos e

posteriormente traduzidosFormam-se enzimas necessárias ao

metabolismo da lactoseA lactose funciona como um indutor e é por

vezes chamado de operão indutível

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 15

Quando a lactose começa a baixar drasticamente devido à acção catalítica das enzimas, a lactose desliga-se do repressor

O repressor volta a ficar activo e liga-se ao operador

bloqueia a transcrição do operãoGarante-se assim uma poupança de

recursos devido a fenómenos de auto-regulação

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 16

Operão triptofano

Formado por 5 genes estruturaisExemplo de operão repressível

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 17

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 18

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 19

Regulação negativa

A regulação é feita à custa de uma proteína repressora

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 20

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 21

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano 22

Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano 23

Regulação nos eucariontes

Os genes não estão normalmente associados a operões

Possuem diversos mecanismos de regulação

Ao contrário das células procarióticas, que o controle genético se faz sobretudo a nível da transcrição, nas células eucarióticas esse controle pode ser efectuado a diversos níveis

Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano 24

Possíveis pontos de controle

Desenrolamento da cromatinaTranscriçãoProcessamentoExportação para o citoplasmaTraduçãoPós-tradução

Se o controle se realizar ao nível da transcrição , já não será necessário

controle a nível da tradução

Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano 25

Material genético extra-nuclear

Nos eucariontes é possível encontrar material genético fora do núcleo

Existem pequenas porções circulares de DNA nas mitocôndrias e nos cloroplastos

O modo de transmissão dos genes contidos nestas moléculas de DNA, difere do observado para o material genético nuclear, afastando-se portanto dos princípios mendelianos

Tal como nas plantas estudadas por Correns, o material genético é transmitido à descendência apenas pelas mães, dado que o espermatozóide não contribui com as suas mitocôndrias para a formação do zigoto

Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano 26

DNA mitocondrial

Não possui histonasNão possui intrõesExistem diversas cópias da molécula de

DNA em cada mitocôndria, o que permite que na mesma célula existam diferentes alelos para o mesmo gene

Não ocorre crossing-overTem uma taxa de mutação muito mais

elevada

Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano 27