Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

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Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares Edmar Vaz de Andrade 1-Alterações da cromatina 2-Eventos na ativação da transcrição 3-Metabolismo da galactose em leveduras

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Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos

Mecanismos Moleculares

Edmar Vaz de Andrade

1-Alterações da cromatina2-Eventos na ativação da transcrição 3-Metabolismo da galactose em leveduras

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1-Alterações da cromatina

a) Cromatina distendida: caudas das histonas acetiladas (alta atividade gênica)

b) Cromatina condensada: caudas das histonas deacetiladas (baixa atividade gênica)

Page 3: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico

Alças de cromossomos

1-Alterações da cromatina

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Organização Local da Cromatina com Formação de alçasOrganização Local da Cromatina com Formação de alças

Adaptado de: (1) Misteli,T. (2007) Beyond the Sequence: Cellular Organization of Genome Function. Cell 128, 787–800.

(2) Schneider, R. and Grosschedl, R. (2007) Dynamics and interplay of nuclear architecture, genome organization, and gene expression. Genes Dev. 21: 3027-3043

1-Alterações da cromatina

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1-Alterações da cromatina

Território Cromossômico

Lamina nuclear e espaço adjacente

Poros nucleares

Nucléolo

Transcription factory

Corpo polycomb

Organização do genoma nuclear e expressão gênica

Adaptado de: On emerging nuclear order. Indika Rajapakse and Mark Groudine. J. Cell Biol. Vol. 192 (2011) No. 5 711–721.

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1-Alterações da cromatina

Promotores eucarióticos e proteínas reguladoras

Leveduras e Organismos Superiores

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1-Alterações da cromatina

Histone acetylation and chromatin signature in stem cell identity and cancer. Mutation Research 637 (2008) 1–15

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1-Alterações da cromatina

Histone acetylation and chromatin signature in stem cell identity and cancer. Mutation Research 637 (2008) 1–15

Page 9: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

Deacetilação de histonas por ação de proteínas repressoras de transcrição

Complexo Multiprotéico Co-Repressor

1-Alterações da cromatina

Page 10: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

Hiperacetilação de histonas por ação de proteínas ativadoras de transcrição

Complexo Multiprotéico Co-Ativador

1-Alterações da cromatina

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Ativação da transcrição

2-Eventos na ativação da transcrição

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Estrutura dos complexos de mediadores – leveduras e humanos

Modelo Computacional

2-Eventos na ativação da transcrição

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Modelo de vários fatores ativadores de transcrição ligados ao DNA e a um único complexo mediador

Integração de Sinais/Ativadores em um Único Pomotor

2-Eventos na ativação da transcrição

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1-Ligação do ativador SWI5 ao amplificador (1200-1400 pb upstream)

2-Eventos na ativação da transcrição

Page 15: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

2-Interação de SWI5 com o complexo SWI/SNF: remodelagem da cromatina

2-Eventos na ativação da transcrição

Page 16: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

3-Ligação do complexo acetilase (GCN5)

2-Eventos na ativação da transcrição

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4-Ligação do ativador SBF a região promotora proximal

2-Eventos na ativação da transcrição

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5-Interação de SBF com o complexo mediador

2-Eventos na ativação da transcrição

Page 19: Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos Mecanismos Moleculares

6-Ligação do complexo de pré-iniciação da transcrição

2-Eventos na ativação da transcrição

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Efeito combinado de ativadores: gene transtiretina (TTR) em hepatócitos de rato

2-Eventos na ativação da transcrição

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Regulação da transcrição de genes envolvidas no metabolismo da galactose em leveduras

Seis genes (metabolismo) distribuídos em 3 cromossomos

3-Metabolismo da galactose em leveduras

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2-Metabolismo da galactose em leveduras

Regulação da transcrição de genes envolvidas no metabolismo da galactose em leveduras

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Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências:

1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish)

2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.