REGULAÇÃO DO MATERIAL

GENÉTICO

Controlo da actividade celularProf. Ana Rita

Rainho

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 LactoseO 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

Controlo pré-transcrição

Desenrolamento da cromatina Alguns factores não permitem a

descondensação da cromatina e impedem a transcrição.

Sequências específicas de DNA que influenciam a velocidade de transcrição. Reforçadores, silenciadores, isoladores

Processamento e remoção dos intrões. Só ficam as sequências de RNA que

“interessam”.

Processamento

Controlo pós-transcrição

Passagem para o citoplasma Controlo feito pelas proteínas

transportadoras da membrana nuclear.

Tradução Zonas que permitem (ou não) a ligação dos

tRNAs

Modificação pós-tradução. Modificação e activação (ou

inactivação )dos polipéptidos na passagem pelo Complexo de Golgi.

Controlo nos eucariontes

Pode efectuar-se sobre:

- O DNA- O RNA- As proteínas

Influenciado por:- factores endógenos- factores do ambiente

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