Regulação da Expressão Gênica em Procariotos Operon Lac e Sistema Tet Raíssa de Fátima Pimentel Melo 15 de Fevereiro de 2012

Expressão Gênica Conceito: Processo que inclui a transcrição de um gene – síntese de um RNA funcional a partir de uma sequência nucleotídica do DNA e a eventual tradução do RNA correspondente numa sequência de aminoácidos.

gene procariótico Região codificadora Gene = toda sequência nucleotídica necessária e suficiente para síntese de um polipeptídeo ou uma molécula de RNA estável; Região codificadora Sequências nucletídicas reguladoras promotor terminador operador UAS

Princípios gerais da regulação gênica Expressão gênica constitutiva e regulada 1) Expressão gênica constitutiva genes que codificam produtos que são exigidos a todo momento 2) Expressão gênica regulada genes que codificam produtos em resposta a sinais moleculares - indução - repressão

Princípios gerais da regulação gênica RNA-Polimerase se liga ao DNA junto ao promotor

Princípios gerais da regulação gênica O início da transcrição é regulado por proteínas que se ligam aos promotores ou regiões próximas 1) fatores de especificidade alteram a especificidade da RNA-Polimerase pelo promotor 2) repressores impedem o acesso da RNA-Polimerase ao promotor 3) ativadores facilitam a interação da RNA-Polimerase ao promotor

Princípios gerais da regulação gênica Regulação negativa e positiva

O modelo do operon Operon: grupo de genes que codificam para produtos com funções relacionadas e são transcritos juntos sob o controle de um único promotor. É formado pelos genes estruturais, um promotor e um operador

Operon Lac Genes estruturais (3) e um promotor único: lacZ: β-galactosidase lacY: permease lacA: transacetilase Gene regulador:  lacI: atua como repressor e tem seu próprio promotor

Operon Lac Regulação negativa

Operon Lac Regulação positiva

Operon Tet 2 genes: tetA: TetA tetR: TetR 3 promotores: Um deles: tetA Outros dois: tetR 2 operadores: controlam a expressão dos 2 genes Promotor e operador se sobrepõem, aumentando significativamente a complexidade do sistema

Operon Tet Estado off e on do operon Tet

Referências David L. Nelson; Michael M. Cox. Princípios de Bioquímica de Lehninger. Quinta edição. Artmed. 1115-1136. Konstantinos Biliouris, Prodromos Daoutidis and Yiannis N Kaznessis* (2011). Stochastic simulations of the tetracycline operon; BMC Systems Biology, 5:9 doi:10.1186/1752-0509-5-9 Lodish; Berk; Kaiser; Krieger; Scott; Bretscher; Ploegh; Matsudaira. Molecular Cell Biology. Sixth edition. Freeman. 269-276.