REGULAÇÃO DO MATERIAL GENÉTICO Controlo da actividade celular Prof. Ana Rita Rainho.
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REGULAÇÃO DO MATERIAL GENÉTICO Controlo da actividade celular Prof. Ana Rita Rainho
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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
