Regulação da Expressão Gênica em Procariotos

Apresentação em tema: "Regulação da Expressão Gênica em Procariotos"— Transcrição da apresentação:

1 Regulação da Expressão Gênica em Procariotos
1-Operon lac 2-Regulação Negativa do Operon lac 3-Regulação Positiva do Operon lac 4-Operon lac: Visão Geral 5-Regulação do plac in vitro Edmar Vaz de Andrade home.ufam.edu.br/~edandrade

2 1-Operon lac Regulação coordenada de genes do
Galactosídeo permease Lactose β-galactosidase Alolactose Galactose Glicose Intracelular 1-Operon lac Regulação coordenada de genes do metabolismo da lactose na E. coli Genes Funcionais Z: Beta-galactosidase Y: Galactosídeo permease A: Transacetilase Z Y A P O CAP 5’ 3’ Região reguladora da transcrição (≈100 pares de bases) +1

3 1-Operon lac Palíndromo Operador O1
Relação entre a seqüência nucleotídica do operador lac e o promotor lac

4 1-Operon lac Regulação Negativa do Operon lac
+ 410 - 90 Regulação Negativa do Operon lac O1: reduz a taxa de transcrição em 100x O1 + O2/O3: reduz a taxa de transcrição em 1000x

5 1-Operon lac Repressor lac: Proteína tetramérica
Ligação da proteína repressora ao operador principal e a um dos operadores secundários (pseudo-operadores)

6 Interação entre o repressor lac e o DNA (região operadora)
1-Operon lac Repressor lac: Proteína tetramérica Operador (DNA) Interação entre o repressor lac e o DNA (região operadora)

7 2-Regulação Negativa do Operon lac
Operador Repressor ligado ao operador inibe a transcrição Promotor Mediador Químico Inativa o repressor e ativa a transcrição Regulação Negativa

8 2-Regulação Negativa do Operon lac
Proteína Lac i Domínio de ligação ao DNA Motivo hélice-volta-hélice Sítio de ligação ao modulador negativo Sítio de formação do tetrâmero

9 2-Regulação Negativa do Operon lac
Repressor lac inativo Repressor lac ativo Domínios de ligação ao DNA Interação entre o repressor lac e o DNA (região operadora)

10 X 2-Regulação Negativa do Operon lac Z Y A P O CAP
Proteína CAP inativa Z Y A P O CAP 5’ 3’ RNAp X Repressor lac Transcrição basal de mRNA esporádica Lactose indisponível Glicose disponível (baixo cAMP) Regulação Negativa

11 X X 2-Regulação Negativa do Operon lac Repressão Catabólica Z Y A P O
Repressor lac ativo Repressão Catabólica X RNAp Lactose/alolactose Mediador Químico Repressor lac inativo Proteína CAP inativa Baixa transcrição de mRNA X Z Y A P O CAP 5’ 3’ Lactose disponível Glicose disponível (baixo cAMP)

12 3-Regulação Positiva do Operon lac
Relação entre a seqüência nucleotídica do promotor lac e o promotor com sequência nucleotídica consensual para sigma 70

13 3-Regulação Positiva do Operon lac
Operador Ativador e Mediador Químico ligado ao enhancer facilita a transcrição Promotor Ausência do Mediador Químico Dissocia o ativador e diminui a taxa de transcrição Regulação Positiva RNA polimerase Seqüência potencializadora (enhancer)

14 Homodímero da proteína CAP (CRP)
3-Regulação Positiva do Operon lac cAMP Sítio de interação com a RNA polimerase Homodímero da proteína CAP (CRP)

15 X 3-Regulação Positiva do Operon lac Regulação Positiva Z Y A P O CAP
Repressor lac ativo Proteína CAP inativa cAMP mediador químico Lactose/alolactose Mediador Químico X Repressor lac inativo Proteína CAP ativa Regulação Positiva Z Y A P O CAP 5’ 3’ RNAp Alta transcrição de mRNA Lactose disponível Glicose indisponível (alto cAMP)

16 Efeitos combinados da glicose e da lactose na regulação do operon lac.
4-Operon lac: Visão Geral Glicose cAMP Proteína CAP Sítio CAP Promotor/Operador RNA polimerase Repressor lac ligado Lactose Repressor lac mRNA Lactose Repressor lac mRNA Glicose cAMP X Transcrição basal Efeitos combinados da glicose e da lactose na regulação do operon lac.

17 Principais componentes estruturais de um vetor de expressão em E. coli
5-Regulação do plac in vitro Principais componentes estruturais de um vetor de expressão em E. coli

18 5-Regulação do plac in vitro
Gene Repórter P Cassete de expressão do vetor recombinante para análise do promotor plac in vitro Célula hospedeira: Escherichia coli DH5αF'Iq Esta linhagem expressa a proteína repressora do operon lac (LacI).

19 Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências: 1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. ( 2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.