Aula 2 biologia Reguacion gênica.

A razão porque as células se tornam diferentes do ponto de vista estrutural e molecular reside no facto de sofrerem um processo de diferenciação, o qual resulta da regulação da expressão dos seus genes.

Em cada célula só parte do seu genoma está e ser activado, e esse conjunto de genes varia, determinando, assim, as características da célula.

Este fenómeno é resultado da regulação da expressão dos genes

Célulasdiferenciadas–Contêmtodasasinstruçõesgenéticasnecessáriasparadirecionaraformaçãodeumorganismocompleto.

Regulação da expressão gênica: Genes estruturais comunsexpressos em todas as células

Genes estruturais específicos: São expressos para dar a um tecid0 ou órgão uma propriedade única

Hemoglobina:

Nos fetos, a obtenção de oxigénio a partir do sangue da mãe é conseguida devido ao desenvolvimento da hemoglobina fetal. Duas das quatro cadeias da hemoglobina fetal e do adulto (cadeias alfa - α) são idênticas mas a hemoglobina no adulto tem duas cadeias β (beta), enquanto que o feto tem duas cadeias gama (γ).

As cadeias β normais ligam-se ao difosfoglicerato, o seu regulador natural, que participa na libertação do oxigénio. As cadeias γ não se ligam da mesma forma ao difosfoglicerato e por consequência têm uma maior afinidade para com o oxigénio. Num ambiente pobre em oxigénio, como é o da placenta, o oxigénio é libertado da hemoglobina da mãe e o do feto “capta-o” e liga-se a ele. Esta pequena diferença na afinidade medeia a transferência de oxigénio da mãe para o feto. No feto, a mioglobina do músculo possui uma afinidade ainda maior para o oxigénio, de forma que as moléculas do oxigénio passam da hemoglobina fetal para serem armazenadas e usadas no músculo. A hemoglobina fetal não é prejudicial na infância, e nos humanos, a reposição da hemoglobina fetal pela hemoglobina adulta não se completa antes dos 6 meses de vida.

Principais pontos de regulação da expressão gênica

Proteinas reguadoras

Proteínas de regulação gênica ≠ fatores gerais de transcrição

Proteínas de regulação gênica e os os Fatores de transcrição que atraem Fatores gerais de transcrição RNA Polimerase II.

Proteinas de regulação trofopfano na ecoli.

PROTEÍNA REPRESSORA –na sua forma ativa silenciam o gene. arriba

PROTEÍNA ATIVADORA –na sua forma ativa ligam o gene. Abajo

Em seu ambiente natural, o operon lac permite às bactérias uma digestão eficiente da lactose. A célula pode utilizar lactose como uma fonte de energia ao produzir a enzima β-galactosidase, codificada pelo gene lacZ, que digere lactose em glicose e galactose. Além desta enzima, a permease codificada pelo gene lacY permite a captação de lactose do meio extracelular.

Seria ineficiente produzir enzimas quando não há lactose disponível, ou se houvesse no meio uma fonte de energia de mais fácil digestão, como glicose. O operon lac utiliza um mecanismo de controle duplo para assegurar que a célula produza as enzimas somente quando haja lactose no meio. Isso é conseguido com o repressor lac, que paralisa a produção de enzimas na ausência de lactose, e com a proteína ativadora catabólica (CAP), que auxilia na produção no caso de ausência de glicose no meio. Esse controle duplo faz com que a glicose seja metabolizada pelas bactérias antes que a lactose, o que se conhece pelo nome de diauxia.

Regulação gênica em eucariotos.

Regulação mais complexa

DNA está compactado = cromossomos

Quando mais compacta esta a heterocromatina temos menos informação disponível por causa das enzimas não ter espaço físico para as enzimas atuarem

As proteínas reguladores recrutam enzimas que relazam a heterocromatina.

OempacotamentodoDNAemnucleossomospodeafetaroiníciodatranscrição

Requer a atividade de grandes complexos protéicos

Controle combinacional

Enhancers.

Os enhancers ou acentuadores são seqüências de DNA que aumentam a afinidade da maquinaria de transcrição por um certo promotor. Essas seqüências podem estar localizadas acima (upstream), abaixo (downstream) ou dentro do gene a ser transcrito e podem também estar distantes muitos milhares de pares de base deste, e em qualquer uma das fitas.

Acombinaçãodepoucosreguladorestranscricionaispodemgerarmuitostiposcelularesduranteodesenvolvimento

Aexpressãodegenespodesercontroladapelaregulaçãodoiníciodatradução.

UmmiRNAmarcaumRNAmtranscritocomplementarparaadestruição.

siRNAdestroem RNAs

estranhos