REGULAÇÃO

DO MATERIAL

GENÉTICO

Controlo da actividade celular

Se todas as

células de um

organismo

possuem a

mesma

informação

genética,

qual o

mecanismo que

permite às

células

diferenciar-se?

Recordando a síntese proteica…

Para se

formar uma

proteína é

necessário

que o DNA

seja transcrito

para mRNA.

Só depois no

citoplasma é

“lido” pelos

ribossomas e

traduzido

numa

proteína.

1961 – Regulação génica em bactérias

Os trabalhos de Jacob e Monod

Metabolismo da Lactose

E. coli utiliza glicose para produzir ATP.

Na ausência de glicose, incorpora lactose para a

degradar em glicose + galactase.

As enzimas

responsáveis pela

degradação da

lactose só são

produzidas depois

haver adição de

glicose.

Como?

Vantagem: Permite à célula poupar

recursos produzindo as enzimas

apenas quando são necessárias

O caso da Lactose

O gene regulador determina a síntese de um

repressor activo.

Operão indutivo

Na ausência de lactose

É produzido um repressor activo.

Liga-se ao operador e impede a acção da RNA

polimerase

Na presença de lactose

A lactose liga-se ao repressor e inactiva-o.

O operador fica livre e a RNA polimerase inicia a

transcrição, iniciando-se a síntese proteica.

Resumindo – Operão Lac

É produzido um repressor activo.

O repressor liga-se ao operador.

A RNA-polimerase não se liga

ao promotor.

Os genes estruturais não são

transcritos.

Não ocorre a síntese das

enzimas necessárias à

degradação da lactose

É produzido um repressor activo.

A lactose liga-se ao repressor, desactivando-o.

O operador fica desbloqueado e a RNA polimerase liga-se ao promotor.

Há transcrição dos genes estruturais.

Ocorre a síntese das enzimas necessárias à degradação da lactose.

Ausência de Lactose Presença de Lactose

O caso do Triptofano.

O gene regulador determina a síntese de um

repressor inactivo.

Operão repressivo

Na ausência de triptofano

É produzido um repressor inactivo.

O operador está livre e a RNA polimerase faz a

transcrição normalmente.

Na presença de triptofano

O triptofano liga-se ao repressor

O operador fica bloqueado e a transcrição é

interrompida.

Resumindo – Operão trp

É produzido um repressor

inactivo.

O gene operador está livre.

A RNA-polimerase pode ligar-se

ao promotor.

Dá-se a transcrição.

Ocorre a síntese de enzimas

necessárias à produção de

triptofano.

É produzido um repressor

inactivo.

O triptofano liga-se ao

repressor, activando-o.

O operador fica bloqueado e a

RNA polimerase não se pode

ligar.

Não se dá transcrição.

Não há síntese das enzimas

necessárias à produção de trp.

Ausência de Triptofano Presença de Triptofano

Regulão

Quando um

conjunto de

operões é

controlado

por um único

tipo de

regulador.

Permite uma resposta mais rápida e

eficaz.

No caso dos glícidos, por exemplo, a célula

consegue obter energia mais rapidamente.

•Maior complexidade estrutural -> maior

complexidade na regulação metabólica.

•Genes não associados a operões.

•Controlo feito a diversos níveis e a longo prazo.

Regulação nos Eucariontes

Locais de possível controlo