Regulao GnicaSntese Proteica em Eucariontes:Transcrio: Sntese, no ncleo, de uma molcula de RNA mensageiro a partir de um gene que lhe serve de molde, na presena da enzima RNA polimerase.Processamento do RNAm : Remoo de determinados segmentos (intres) da molcula de RNA pr-mensageiro, formando-se o RNAm maduro (por ligaes dos exes). Traduo: Transformao da mensagem contida no RNAm maduro na sequncia de aminocidos que constituem a cadeia polipeptdica. Os ribossomas ligam-se molcula de RNAm e lem a sua sequncia de nucletidos (codes); Os RNAm de transferncia (RNAt) especficos para determinado codo do RNAm, e que transportam um aminocido especfico, ligam-se a esse codo, adicionando o aminocido que transportavam cadeia polipeptdica em crescimento. A sntese da cadeia polipeptdica termina quando se atinge uma sequncia especfica (codo de finalizao). Cada molcula de RNAm pode ser traduzida vrias vezes.

Sntese Proteica em Procariontes: DNA encontra-se no citoplasma (transcrio ocorre no citoplasma; no h migrao do RNAm). No ocorre processamento do RNAm. Transcrio e traduo ocorrem em simultneo.Regulao Gnica- Esta na base da diferenciao celular e controlada por agentes endgenos e exgenos. Nos seres procariontes, o controlo da expresso gnica tem por base os operes. Eucariontes: Regulao ao nvel da transcrio: O DNA de heterocromatina (altamente condensada) no pode ser transcrito, pois no permite que a ligao do RNA polimerase. Apenas o DNA da eucromatina pode sofrer transcrio. A transcrio regulada pela existncia de promotores e protenas (indutoras ou repressoras). O RNAm tem um tempo de vida curto, pois a sua sntese no ncleo rpida e tambm degradado por enzimas presentes no citoplasma. O rpido ciclo e degradao de RNAm aumenta a eficcia e rapidez da regulao ao nvel da transcrio.Regulao a nvel do processamento do RNAm: Pode ser regulado de forma distinta, com exciso de diferentes fragmentos de RNAm (exciso alternativa) em clulas diferentes.Regulao a nvel da traduo e ps-traduo do RNAm: So necessrias protenas especficas para permitir a ligao do dos ribossomas ao RNAm o controlo exercido por estas protenas permite adequar a traduo do RNAm, controlando assim a quantidade de protena sintetizada. Aumentando o tempo de vida do RNAm, este poder ser lido repetidamente pelos ribossomas, produzindo-se uma maior quantidade da mesma protena.

Procariontes: Envolve uma menor complexidade de mecanismos. O DNA no se encontra ligado a histonas, pelo que no ocorre condensao do material gentico; O RNAm formado por transcrio do DNA no sofre processamento. Todo o processo de expresso gnica ocorre no citoplasma.

Opero: conjunto dos genes estruturais com funes relacionadas e dos genes que os controlam. O opero da lactose formado por 3 genes estruturais (lac Z, lac Y, lac A) que codificam enzimas necessrias ao metabolismo da lactose e por 2 segmentos de DNA que controlam a transcrio dos genes estruturais o Promotor e o Operador. O promotor a regio onde a enzima RNA polimerase, responsvel pela transcrio dos genes estruturais, se liga. O operador controla o acesso desta enzima aos genes estruturais.

Ausncia de lactose (regulao negativa): Um repressor est ligado ao operador, bloqueado a transcrio dos genes estruturais. Esta protena repressora codificada por um gene que se situa fora do opero e designado gene repressor (ou regulador). O gene regulador, ao contrrio dos genes estruturais, constantemente transcrito e traduzido. Assim, a bactria produz continuamente pequenas quantidades de protena repressora. Presena de lactose (regulao positiva): Esta molcula liga-se ao repressor e altera a sua conformao de tal forma que este se torna inativo, desligando-se do operador. Desta forma, o operador fica livre, permitindo que os genes estruturais sejam transcritos e posteriormente traduzidos, formando-se enzimas necessrias ao metabolismo da lactose. A lactose funciona como indutor, pois a sua presena permite ativar o opero. Por este facto, o opero da lactose designado opero indutvel. Estes operes esto, normalmente, associados a reaes catablicas. Quando a concentrao da lactose comea a baixar drasticamente, devido ao cataltica das enzimas, a lactose desliga-se do repressor, que, ao voltar a ficar ativo, liga-se ao operador, bloqueando a transcrio do opero. Assim, garante-se uma poupana de recursos devido aos fenmenos de autorregulao descritos.

Existe tambm os opere repressveis que esto associados ao controle de genes envolvidos no anabolismo de substncias essenciais clula (aminocidos). O opero do triptofano constitiui um opero repressvel. O opero do triptofano formado por 5 genes estruturais que codificam as enzimas necessrias sntese do aminocido triptofano associados a um promotor e um operador. Existe tambm um gene mais distante que codifica um repressor. Contudo, ao contrrio do repressor do opero lactose, esta protena repressora, quando produzida apresenta-se sob a forma inativa, no podendo ligar-se ao operador do opero do triptofano. Esta situao verifica-se quando os nveis intracelulares de triptofano so produzidos, conduzindo a um aumento da concentrao de triptofano. Quando a concentrao deste aminocido comea a atingir nveis elevados, algumas molculas de triptofano ligam-se ao repressor, modificando a sua conformao e tornando-o ativo. Assim, o repressor liga-se ao operador, bloqueando a transcrio dos genes estruturais do opero. Existem situaes em que um grupo de operes controlado por um nico tipo de regulador. Esse grupo de operes designa-se regulo. A existncia deste regulo permite controla um conjunto de operes envolvidos no catabolismo de glcidos. Ao ativar estes operes com o mesmo regulador, obtm-se uma eficiente converso de diferentes glcidos em glicose, permitindo satisfazer mais rapidamente as necessidades da clula deste nutriente.

Vantagens da existncia de mecanismos de regulao gnica:A regulao da expresso gnica permite evitar a produo de protenas desnecessrias ou em quantidades excessivas, tendo em conta o estado funcional e desenvolvimento da clula, evitando assim: Gastos suprfluos de energia e matria; Acumulao de substncias a nveis que podem afetar negativamente a atividade clula.Permite uma resposta rpida e eficiente a modificaes ambientais tais como: Variaes de temperatura; Variaes de presso osmtica do meio; Variaes da concentrao de substncias no meio (H2O, glicose, O2)Papel da regulao gnica na diferenciao celular:Seres procariticos: cada clula funciona como um indivduo (no h diferenciao celular).Seres eucariticos pluricelulares: o indivduo constitudo por clulas morfolgicas e fisiologicamente distintas, que constituem tecidos. No entanto, todas essas clulas tiveram origem numa nica clula- o ovo. Todas as clulas de um determinado indivduo tm a mesma informao gentica, no entanto, as protenas que esto a ser produzidas podero no ser as mesmas, em resultado da ao de diferentes mecanismos da regulao gnica.A diferenciao celular resulta da expresso diferenciada dos genes. No decorrer do processo de diferenciao celular, ocorre silenciamento da maioria dos genes da clula, sendo transcritos apenas aqueles responsveis pelas funes bsicas de qualquer clula (respirao celular) e aqueles responsveis pelas funes especficas de uma clula especializada. Em seres pluricelulares com alto grau de diferenciao a expresso gnica assume um carter de longo prazo, sendo que a maioria dos genes de uma clula especializada esto bloqueados.