Expresso Gentica 9

Organizao e transcrio procariotasDogma central da biologia molecular A linguagem utilizada por DNA e RNA basicamente igual (4 letras), muda apenas o suporte de informao (transcrio). A informao mantm-se. De RNA para protena, a informao mantm-se mas a linguagem muda (4 letras para 20) traduo. Crick assumiu que a traduo e transcrio em todas as clulas. Mas a retrotranscrio s em ocasies especiais. A transformao de DNA para protena no ocorre naturalmente (no foi observado), apenas em manipulaes.

Classes de transferncia de informaoGeral: DNA DNA; DNA RNA; RNA ProtenaEspecial: RNA DNA; RNA RNA; DNA ProtenaDesconhecido: Protena DNA; Protena RNA; Protena Protena

A infeo por pries consiste numa protena que infeta outras protenas, que se tornam pries e saem da clula (objeo ao desconhecimento da replicao protena protena embora a sequncia de aminocidos no seja alterada, apenas se altera a forma). As protenas deixam de funcionar e formar aglomerados que precipitam.

H dois tipos de traduo: RNA Protena e DNA Protena.

Observando a sntese de RNAOs cidos nucleicos (ncleo) foram marcados radioactivamente. Passado algum tempo, a radioatividade distribui-se por toda a clula. Assim os mRNA formados no ncleo so traduzidos no citoplasma. De 5 (fosfato) para 3 (hidroxilo) Catalisada por RNA polimerasesNos genes, apenas uma das cadeias serve para de molde para a sntese.

O RNA muito parecido com o DNA

cido ribonucleico (ribose)cido desoxirribonucleico (desoxirribose)

UraciloTimina

Cadeia simplesCadeia dupla

O DNA tem estabilidade muito maior, devido ao excesso de cargas negativas em torno do carbono 2 do RNA que pode quebrar a ligao fosfodister. O tempo de vida do RNA pode ser muito curto, ao contrrio do DNA.

Caractersticas do RNA Diferenas qumicas pequenas do DNA, mas grandes diferenas estruturais O RNA tem capacidade de criar estruturas tridimensionais, ao contrrio do DNA, devido estrutura em cadeia simples.

Diversidade estrutural: domnios estruturais ligados por domnios mais flexveis, ligados a diferentes funes.

Tipos de RNATodos os RNA so produzidos por transcrio de genes. RNA codificante Mensageiro (mRNA): genes que codificam protenas

RNA no codificante RNA ribossomal (rRNA): RNA estrutural de ribossomas RNA de transferncia (tRNA): adaptadores que ligam aminocidos a mRNA durante a traduo RNA regulador pequeno

Tipos de RNA regulador pequeno RNA nuclear pequeno (snRNA): com protenas forma snRNPs MicroRNAs (miRNA) RNA de transferncia pequeno (siRNA): formam RNA em cadeia dupla, que se separa sendo uma das cadeias complementar ao mRNA, ficando este em cadeia dupla sendo destrudo ou impedindo-se a sua traduo: regulao da expresso gentica. RNA de nuclolo pequeno (snoRNAs): o nuclolo o local de montagem dos ribossomas. Os snoRNAs fazem o processamento dessas protenas.

Riboswitches RNAs que se ligam e desligam conforme a temperatura, o que permite clula que haja apenas traduo quando est presente o parasita.

RibozimasMolculas com propriedades enzimticas (catalticas) com RNA (em vez de DNA).

Hiptese do mundo de RNADiz que os primeiros seres biolgicos se baseavam exclusivamente no RNA; o DNA e as protenas surgiram depois.

Na transcrio no necessria a helicase. A DNA polimerase assegura a abertura das cadeias.

O gene e o mRNAA cadeia a partir da qual se faz a transcrio anti-sense. A outra sense, uma vez que igual do RNA mensageiro formado.O fim e o incio da transcrio e traduo so diferentes.

Controlo da transcrio Mudanas ambientais Genes on/off (capacidade de ligar e desligar) Protenas que se adaptam a um novo ambiente (normalmente atravs da transcrio) Muito importante para: Expressar novos genes quando necessrio Represso de genes quando no so necessrios Conservar recursos de energia

Unidades de informao no DNA: genesGene: unidade hereditria que, aquando da transcrio, leva formao de uma molcula de mRNA funcional.

ProcariotasGenes relacionados so colocados linearmente e sequencialmente no DNA: operes (lactose, triptofano). Uma molcula de mRNA linear sintetizada contendo informao para a sntese de todas as protenas (policistrnico).

EucariotasGenes relacionados podem estar afastados ou em diferentes cromossomas. O mRNA contm informao para uma nica protena (monicistrnico).A informao de cada gene fragmentada em exes e separada por intres. O RNA aps a transcrio possui intres e exes, mas aps o processamento para mRNA s possui exes.

Modelo de opero de Jacob-Monod Nem todo o DNA codificante, podendo ser regulador. Reconhecimento de protenas reguladoras de transcrio dos genes Estabelecimento de um sistema de controlo de transcrio de genes.

E.coli na glucose: baixa atividade de enzimas do catabolismo da lactose. Opero inativo (cor branca)Induo (modificao da qualidade ambiental para que a atividade de um gene aumente)E. coli na lactose: alta atividade do catabolismo da lactose. Opero ativo (cor azul)

Opero lac

Genes estruturais: lacZ, lacY, lacA (esto a ser regulados regies reguladoras).Regulador: d origem a uma protena que interfere na transcrio dos operes.

Enzimas induzidas na presena da lactose so codificadas pelo opero lac.

Lac I est fora do opero: produz o repressor.

H medida que a transcrio ocorre, d-se a produo de permeases que permeiam a entrada de mais lactose, originando mais transcrio. Isto ocorre at que a presena de grandes quantidades de -galactosidase faa com que toda a lactose seja degradada, e o repressor volta a impedir a transcrio.

um sistema de regulao negativa, pois est dependente de uma protena repressora (quando ativa reprime o sistema de transcrio). Se ocorrerem mutaes no lacI, as protenas formadas no vo ser funcionais e o repressor no funciona: expresso constitutiva.

A lactose o indutor e o substrato das enzimas (permease e -galactosidase). Enquanto que o X-gal apenas substrato, que quando degradado d origem a um composto azul.

Com mutaes no lacZ, h transcrio mas forma-se um opero no funcional. No plasmdeo no h transcrio uma vez que o repressor se liga. No cromossoma com mutao h transcrio constante uma vez que o repressor no se liga. Assim a mutao prefervel do que o estado selvagem, pois embora no haja produo de protenas funcionais, h produo de protenas.

O operador apenas afeta a expresso dos genes na mesma molcula. Os repressores do cromossoma no se ligam ao plasmdeo.

O IPTG reprime o repressor, havendo transcrio.

O modelo do opero de Jacob-Monod Mutaes que atuam em cis afetam as sequncias de DNA ligando locais de protenas que controlam a transcrio: cis-acting elements. Mutaes que atuam em trans afetam as protenas reguladoras da transcrio: trans-acting elements. Elementos trans-acting ligam elementos cis-acting.

Expresso Constitutiva: o gene est constantemente a ser transcrito.Indutvel: o gene s transcrito na presena de um indutor. Em muitos casos, o indutor o substrato das enzimas codificadas pelo opero (ex: lactose). Repressvel: o gene est a ser transcrito at que uma molcula inibitria se liga. Geralmente, o repressor o produto final da atividade de enzimas codificadas pelo opero.

A transcrio o primeiro passo de regulao da expresso A iniciao da transcrio ocorre atravs da interao entre a RNA polimerase e o promotor.

RNA polimerase e o promotor Encontram-se 2 regies (uma a -10 e outra a -35: regies consenso, que atuam em cis e so locais de ancoragem de protenas envolvidas na transcrio) onde se concentram mais alguns nucletidos do que nas restantes regies. A transcrio inicia-se na posio +1, normalmente com uma purina (G ou A) A regio -10, ou caixa Pribnow, est presente na maioria dos promotores.

Num promotor, encontramos o incio da transcrio (+1), a caixa Pribnow (-10) e outra regio consenso (-35).

A distncia entre duas sequncias consenso importante. Normalmente de 16-18 bp em 90% dos promotores.Promotor procariticoImportncia das mutaesMutaes up: aumenta o nvel de expresso do gene (transcrio). Correspondem a mutaes que aumentam a homologia do promotor com a sequncia consenso ou diminuem a distncia entre as regies -10 e -35 para 17bp.

Mutaes down: diminuem o nvel de transcrio dos genes. Correspondem a mutaes que diminuem a homologia da sequncia do promotor com a sequncia consenso ou aumentam a distncia entre as regies -10 e -35 para mais de 17bp.

Na regio -35A RNA polimerase tem menor afinidade, mas quando se liga efetua a transcrio. Mutaes down na regio -35 dificultam a ligao da RNA polimerase.

Na regio -10No afeta a formao do complexo RNA polimerase DNA mas dificulta o incio da transcrio.

A afinidade da RNA polimerase para o promotor pode definir a frequncia de incio da transcrio.

Promotores fortes: fazem com que sejam produzidas grandes quantidades de RNA mensageiro por transcrio; h grande expresso do gene.

A sequncia consenso apenas terica, nos promotores procariticos, as sequncias no so iguais s sequncias consenso.

A ligao in vitro de RNA polimerase a fragmentos de DNA como promotores permitiram a caracterizao das suas sequncias: adiciona-se RNA polimerase a um meio com DNA, ao qual se adiciona DNAse e verifica-se que apenas h corte nos locais onde no h ligao entre o DNA e RNA polimerase.

DNase I footprintingAumentando-se a concentrao de RNA polimerase h cada vez menos cortes, logo a pegada cada vez maior.

Promotor procariticoRecuperao de um fragmento de 44 bp (-20 a +20). Capacidade de sntese de RNA ~20 bp: fragmentos contendo a sequncia envolvida na iniciao da transcrio. Incapacidade de religar a RNA polimerase: fragmentos no contem a sequncia reconhecida responsvel pela iniciao da ligao.

Mobilidade eletroforticaMobilidade eletrofortica alterada com a ligao a protenas: o DNA ligado a protenas migra menos pois tem maior massa. Podemos produzir anticorpos especficos que se ligam a uma protena, podendo assim saber qual a protena que se ligou ao DNA. Com estes 3 componentes h ainda menor mobilidade.

RNA polimerase Muitas protenas envolvidas na incorporao de nucletidos no RNA, usam DNA como template. Iniciao e terminao da sntese de RNA requer protenas adicionais.

RNA polimerase em eucariotas e procariotas Procariotas 1 tipo de RNA polimerase capaz de sintetizar todos os RNAsEucariotas 3 tipos de RNA polimerase

RNA polimerase procaritica2 subunidades iguais, uma subunidade e muito parecidas, um fator sigma e uma subunidade mega que assiste na montagem da holoenzima.

Subunidades (40 KDa) Envolvidas na montagem do complexo proteico e ligao de ativadores Codificadas por rpoA Mutaes no rpoA diminuem a afinidade pelos promotores

Subunidades (155 KDa codificada por rpoB) e (160 KDa codificada por rpoC) Envolvidas na atividade cataltica (centro cataltico) As subunidades e , ao fazer a transcrio, ligam-se ao sigma para que a RNA polimerase reconhea a sequncia (holoenzima) Mutaes no rpoB e rpoC afetam todos os passos da transcrio

Fator (3-90 KDa) Envolvido no reconhecimento de promotores. Apenas se liga ao DNA quando est no complexo com 2

Complexo 2 Alta afinidade para qualquer sequncia de DNA

1. Polimerase (complexo 2) liga-se a qualquer DNA2. Fator sigma destabiliza a ligao3. Holoenzima (2) liga-se ao promotor. A transcrio s pode ser iniciada pela holoenzima.

Fator sigma liberta-se aps a iniciaoO sigma mais um fator de iniciao da transcrio (reconhece o promotor), que se liberta logo a seguir ao incio da transcrio, ficando disponvel para se ligar. O complexo 2 liga-se ao DNA de forma no especifica. Apenas a holoenzima capas de ligar estavelmente os promotores.

RNA polimerases simplesAlguns vrus sintetizam RNA polimerases simples, que reconhecem um pequeno nmero de promotores, ao contrrio da RNA polimerase de E. coli (2) que apresenta alta plasticidade: reconhece muitos promotores.

TranscrioIniciaoA holoenzima liga-se ao DNA formando o complexo closed. De seguida, ocorre a desnaturao do DNA complexo open. Por vezes ocorre a iniciao abortiva porque a DNA polimerase tem afinidade para o promotor e no se desliga, sintetizando pequenas quantidades de DNA (tem de ocorrer o clearance do promotor desligar). Ao fim de 9 nucletidos sintetizados, o fator sigma liberta-se.

AlongamentoA bolha de transcrio move-se com a RNA polimerase.Deslocando-se a bolha de transcrio formam-se superenrolamentos a montante negativos (resolvidos pela topoisomerase) e a jusante positivos (resolvidos pela girase). A reao de alongamento ocorre dentro do stio cataltico da RNA polimerase (40 bp/segundo). D-se um ataque nucleoflico pelo 3 OH da nova molcula de RNA formado para com o -fosfato do nucletido-3-fosfatado. De seguida, a ligao fosfodister forma-se e o grupo pirofosfato libertado.A sequncia de incorporao do nucletido trifosfatado ditada pelo template de DNA.

TerminaoOcorre quando a RNA polimerase encontra uma sequncia terminadora. A incorporao de nucletidos termina. Novo RNA formado liberta-se da RNA polimerase e do template de DNA As cadeias reemparelham.

Terminadores intrnsecos (no so protenas) Sequncias palindrmicas (iguais para ambos os lados) ricas em G e C (que formam ligaes fortes) inscritas no RNA mensageiro. Chegando a este terminador, forma-se o gancho, que rico em A e T (ligaes fracas) destabilizando a RNA polimerase No so suficientes para a terminao.

Protena (rho) Homohexamero (6 subunidades iguais) Elevada processividade (ligao prolongada ao RNA) Atividade de helicase (desfaz duplas hlices: dissocia o DNA do mRNA acabando com a transcrio) ATPase (hidrlise do ATP que fornece energia para percorrer o mRNA)

A sequncia rut promove a ligao da protena ao RNA mensageiro.

Modelo de terminao de Chasing1- RNA polimerase faz a transcrio de DNA2- Rho liga-se ao local de reconhecimento no RNA3- Rho move-se ao longo do RNA, seguindo a RNA polimerase4- RNA polimerase para no terminador e a protena Rho alcana-a5- Rho desenrola o hbrido de RNA DNA na bolha de transcrio6- Terminao: RNA polimerase, rho e RNA so libertadas

Na terminao da transcrio em procariotas, a rut est a montante do terminador intrnseco.

Regulao da transcrio em procariotasIntervenientes Fatores proteicos que interagem com sequncias nucleotdicas (ex: protena rut) RNA polimerase

Quando elementos trans-acting (podem exercer a sua funo noutras molculas) se ligam a elementos cis-acting, a regulao ocorre dando-se: Ativao da expresso (regulao positiva por ativadores) Inativao da expresso (regulao negativa por repressores)

Regulao do opero lac Expresso por controlo negativo, pois quando a protena est ativa faz a represso da transcrio. Expresso induzida pela lactose (indutor e substrato) ou pelo IPTG (apenas indutor) sistema induzvel.

Regulao do opero do triptofano Ausncia do triptofano no meio expresso de genes que codificam para enzimas da biossntese do triptofano Presena de triptofano no meio inativao da expresso de genes que codificam para enzimas da biossntese do triptofano (represso)

A regulao negativa pois quando est ativa reprime a expresso.

O repressor, por natureza, no se liga ao opero. Logo h elevada expresso do opero.

Quando o triptofano est presenteNestas condies, o triptofano liga-se ao repressor fazendo com que este se ligue ao operador, deixando de haver transcrio. O triptofano o repressor. Quando h pouco triptofano, o repressor deixa de funcionar, havendo novamente transcrio sistema reprimvel.

Regulao do opero lacElementos de controloA glucose atenua a transcrio dos genes do opero lac. Na ausncia de glucose, a protena CAP liga-se ao AMP cclico e interage com a RNA polimerase, logo esta trabalha rapidamente. Na ausncia desta ligao, a RNA polimerase desloca-se lentamente. A protena CAP no interage com o repressor.

O AMP cclico transmite o sinal aos genes das condies extracelulares: um mensageiro secundrio. Quando h pouca glucose no meio extracelular, o cAMP aumenta no interior da clula e vice-versa. Na presena de glucose, a transcrio ocorre lentamente pois o metabolismo est concentrado no seu consumo. Uma vez consumida, passa a haver uma transcrio rpida.

O opero lac sofre regulao positiva pela protena cap e negativa pelo repressor.

Na presena de:Glucose: no h induo (o repressor liga-se ao operador).Lactose: induo (repressor inativo pela ligao da glucose: modificao conformacional)Lactose + Glucose: baixos nveis de expressoAMP Cclico como ativador Quando os nveis de glucose baixam, a clula sintetiza AMP cclico cAMP liga-se protena CAP cAMP-CAP ligam-se ao stio CAP e interagem com a RNA polimerase estimulando a sua atividade

Represso catablica: permite a utilizao de apenas uma fonte de carbono, mesmo quando h vrias disponveis no meio (normalmente a glucose).

Dois componentes regulatrios em bactriasMuitas respostas bacteriais so controladas por um sistema regulatrio com dois componentes.O fosfato serve de interruptor para ativar protenas. Cinase fosforila o substrato, logo ativa-o.Fosforilase desfosforila o substrato, logo inativa-o.Se h muito fosfato no meio de cultura, liga-se ao sensor (que fica inativo). Quando acontece o contrrio, o sensor fica inativo, ativando uma protena (pela fosforilao e ativa a expresso de genes para produo de fosfato).

Regulao da iniciaoA RNA polimerase reconhece uma ampla variedade de promotores pela associao com diferentes fatores . Por exemplo: 28 orienta a DNA polimerase para se adaptar a uma determinada condio 32 genes induzidos por choque trmico so transcritos 38 orienta a DNA polimerase para genes envolvidos na resposta a condies de stress

Fator muda durante: Esporulao Condies de stress

Mediante um sbito aumento da temperatura: Alguns genes diminuem a taxa de transcrio, uma vez que as protenas desnaturam Alguns genes aumentam a taxa de transcrio: genes de choque trmico.

Os genes de choque trmico so importantes na proteo celular. O gene que codifica o fator (32) ativado pelo calor vindo da desnaturao das protenas.

Em modificaes ambientais drsticas, a transcrio de genes indutores regulada pela sntese de fatores . A transcrio de genes depende do equilbrio entre os 70 gerais e os fatores especficos na competio por se ligar mnima RNA polimerase.

Cada fator sigma reconhece uma gama especfica de promotores.A substituio de fatores conduz inativao de genes controlados pelo fator substitudo e ativao de genes controlados pelo novo.

Em Bacillus subtilis, a transcrio controlada por cerca de 10 fatores : Produzidos por clulas vegetativas (43) Produzidos durante a infeo por fagos ou esporulao Produo em cascata de fatores com diferentes especificidades.

B. Subtilis infeo pelo fago SPO1IncioGenes precoces do fago tem promotores que so reconhecidos pela holoenzima bacterial.MeioGene precoce 28 codifica para um novo fator sigma que desloca o fator sigma bacterial (1 substituio).So transcritos os genes do meio do fago, pelo complexo gp-28. FimGenes do meio 33 e 34 codificam para protenas que repem gp-28 (2 substituio). So transcritos genes tardios pela enzima gp-33-gp-34.

Na expresso em cascata de fatores , quando um fator substitudo por outro: A RNA polimerase torna-se capaz de reconhecer os promotores de um novo conjunto de genes A RNA polimerase torna-se incapaz de reconhecer o antigo conjunto de genesA mudana na expresso irreversvel.

A regulao tambm pode ocorrer na terminao: terminadores fracos dentro de genes podem causar terminao prematura da transcrio.

Antiterminao Impedimento da terminao A RNA polimerase insensvel a sinais de terminaoDependncia de uma fator de antiterminao: controlo positivo.

Durante a infeo fgica: Genes precoces so separados de genes tardios por terminadores Fatores de antiterminao promovem transcrio de genes tardios

No gene lambda, a antiterminao ocorre pela preveno da atividade da protena rho.

No geral, o produto de um gene precoce exerce controlo positivo em genes tardios: Sntese de fatores (regulao da iniciao) Sntese de um fator de antiterminao (regulao da terminao)

Transcrio de muitos operes (principalmente biossntese de aminocidos) regulada por mecanismos de atenuao. Estes mecanismos dependem da presena de terminadores intrnsecos no incio da unidade de transcrio (atenuadores).

Se o loop de terminao se foram: no h transcrio. Se o loop de terminao no se forma: transcrio ocorre.Transcrio em eucariotasCaractersticas comuns com os procariotas: Reao de polimerizao catalisada por uma RNA polimerase Regies do promotor controlam a expresso Elementos cis-acting e trans-acting

H alguns aspetos que tornam a transcrio em eucariotas mais complexa.

RNA polimerases eucariotasRNA polimeraseLocalizaoSntese

RNA polimerase INcleoPrecursor de rRNA (28S,5.8S e 18S)

RNA polimerase IINucleoplasmaPrecursor de todos os mRNA

RNA polimerase IIINucleoplasma RNAs pequenos (tRNA, miRNA, 5SRNA)

Todas as RNA polimerases contm duas grandes subunidades e 12 a 15 subunidades pequenas, que no so comuns a todas.

Caractersticas nicas da RNA polimerase II Vrias repeties de uma sequncia consenso de 7 aminocidos no terminal C da subunidade L 26 repeties em levedura e 50 em mamferos Necessria para a viabilidadeAnlise de promotoresPromotor basal: TATA box + Inr Mutaes pontuais na TATA box alteram o nvel de transcrio Alguns promotores contem um elemento denominado iniciador (Inr), sem uma sequncia consenso definidaA RNA polimerase II no reconhece todos os elementos encontrados nos promotores. Outras protenas esto envolvidas no reconhecimento: fatores de transcrio.Os genes so transcritos apenas se existirem os fatores de transcrio gerais, mas no de forma totalmente correta: s na presena de fatores de transcrio reguladores.

A RNA polimerase liga-se ao promotor basal com a participao dos fatores de transcrio gerais.Fatores de transcrio reguladores ligam-se a elementos de controlo proximais no promotor.

Os fatores de transcrio reguladores tambm podem ligar-se a elementos de controlo distais no promotor (potenciadores ou silenciadores).

Elementos de controlo distais Podem ser constitudos por mltiplos elementos cis-acting Esto geralmente longe das regies do promotor Podem estar situados a jusante ou a montante da posio +1

Os elementos de controlo proximais so compostos por muitos elementos cis-acting no essenciais, situados 200 bp a jusante da posio +1.

Fatores de transcrio gerais Necessrios para iniciar a sntese em todos os promotores (envolvidos no posicionamento da RNA polimerase II)

Fatores de transcrio reguladores Reconhecem elementos cis-acting de sequncias consenso pequenas Melhoram a eficincia da iniciao pela ligao com o complexo de ligao Cada promotor tem um conjunto de fatores de transcrio definidos envolvidos na sua transcrio Fundamentais na regulao da transcrio Fatores de transcrio gerais e reguladoresCoativadores: ligam-se aos fatores de transcrio, ativando a transcrio.Tambm existem coinibidores que retardam a transcrio.

Transcrio em eucariotas1. TBP (TATA binding protein) que reconhece a TATA box, liga-se ao promotor e dobra o DNA2. TFIIB (fator de transcrio) liga-se TBP ficando na posio +1 do incio da transcrio, ficando a RNA polimerase II no local da transcrio.3. TFIIF e TFIIE so recrutadores do TFIIH (mais ativo), permitindo a ligao deste, formando o complexo de iniciao da transcrio.4. A extremidade CTD (C-terminal domain) fica fosforilada. Se esta extremidade for removida, a RNA polimerase no atua.

TFII codificam para RNA polimerases

Fatores de transcrio gerais Participam na montagem do complexo de iniciao Reconhecimento do promotor (papel fundamental neste reconhecimento)

TFIID contem a subunidade TBP que reconhece a TATA box.

TBP Domnios C-terminal muito semelhantes entre eucariotas (80% de identidade entre leveduras e humanos) Promove a distoro do DNA Importante no posicionamento do complexo de iniciao

TFIIH (disparo da transcrio) Helicase (separa as cadeias de DNA) ATPase (hidrlise do ATP) Cinase (fosforilao)

Iniciao da transcrio Primeira ligao fosfodister forma-se Fosforilao do CTD promove a dissociao de fatores de transcrio

Iniciao abortiva: a transcrio d origem inicialmente a fragmentos muito curtos de RNA. Isto acontece devido tenso causada pela afinidade pelo promotor e pela necessidade de se libertar para iniciar a transcrio.

Fatores de transcrio reguladores Ligam os elementos proximais e distais ao promotor Estes fatores podem aumentar a eficincia da montagem do complexo de iniciao da transcrio por interaes protena-protena. Regulam a eficincia da iniciao da transcrio.

1. Protenas ativadoras ligam-se a elementos de controlo do DNA dentro do potenciador. 2. O DNA dobra-se para tornar os ativadores mais prximos do promotor. 3. Os coativadores ligam o acentuassoma ao TFIID, ajudando no posicionamento do TFIID no promotor. 4. Outros fatores de transcrio gerais e RNA polimerase ligam-se; a transcrio pode comear.Os fatores de transcrio e o promotor basal garantem a transcrio.O nvel de transcrio influenciado pelos elementos proximais e distais (quando presentes h elevado nvel de transcrio).

Elementos proximais e distais No repem o promotor basal So colocados a uma distncia varivel do promotor basal So colocados em ambas as direes Podem ser encontrados a jusante ou a montante da posio +1Os promotores para diferentes rgos dos mesmos organismos so iguais. A expresso de certos genes definida pela presena de fatores de transcrio.

Transcrio pela RNA polimerase I Requer fatores de transcrio especficos (TFI) No requer a hidrlise de ATP Os promotores so todos iguais e constitudos por 2 elementos promotores

Genes promotores da RNA polimerase I Seletor ou promotor basal (-45 a +20): compreende o local de iniciao (+1) e essencial para a transcrio. Elemento de controlo a montante (UCE): compreende ~50 bp e est localizado ~100 bp a montante do local de iniciao.

Transcrio pela RNA polimerase III Requer fatores de transcrio especficos (TFII) No requer a hidrlise de ATP para iniciar a transcrio Os elementos do promotor esto dentro do gene transcrito

Elementos internos do promotor da RNA polimerase III A box (+10 a +30) e B box (+50 a +70) esto presentes em genes tRNA C box (+50 a +90) est presente em 5S rRNAAlm de atuarem como promotores, estes elementos, pela transcrio, so tambm parte da molcula de RNA. Fatores de transcrio da RNA polimerase III TBF TFIIB TFIIC (elevado teor de protena capaz de ligar boxes A e B)A RNA polimerase III liga-se aps a montagem dos fatores de transcrio.

Outros sistemas de transcrioRNA polimerase do bacterifago (T7 e T3) Monomrica No regulada Promotores contem o local de iniciaoRNA polimerase mitocondrial Codificada por DNA nuclear 2 subunidades: cataltica maior e reconhecimentos de sequncias menorRNA polimerase plastidial Codificada por cpDNA Muito parecida com a RNA polimerase eucariota, sem o fator Promotores contem 2 sequncias: -10 e -35Regulao da transcrioA transcrio de genes eucariticos regulada a dois nveis Iniciao da transcrio Ativao estrutural de genes

Iniciao da transcrio Iniciao controlada pela habilidade de formar o complexo de iniciao Depende da concentrao de ativadores e repressores Estes so regulados durante a diferenciao e como resposta a hormonas e estmulos externosA transcrio tambm pode ser regulada por repressores.

Ligao do DNA a fatores de transcrio Permitem alguma flexibilidade: localizao e orientao variveis Estimulao por interaes protena protena

Ligao do DNAUsualmente hlices ligam a maior poro de DNA com ligaes de hidrognio e interaes Van der Waals.

Tipos de fatores de transcrioHlix-turn-helix Fatores de transcrio que regulam genes ligados a biossntese da antocianina. Duas hlices separadas por uma volta na cadeia polipeptdica; funcionam como dmerosDedos de zinco COP1 em Arabidopsis Vrias estruturas nas quais o zinco tem um importante papel estrutural; Liga o DNA como monmeros ou dmerosHlix-loop-hlix Elemento GT-protena ligante do citocromo regula genes Uma pequena -hlix ligada por um loop a uma -hlix longa; funcionam como dmeros. Leucine zipper Uma -hlix de cerca de 35 aminocidos contendo leucina a cada stima posio. Dimerizao ocorre ao longo da cadeia hidrofbica. Fatores de transcrio dimricos