Unidade 2 – Património Genético Biologia 12 Unidade 2 – Património Genético Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Organização do material genético Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Expressão génica Todas as células possuem a mesma informação genética As células possuem um processo de diferenciação, que as torna diferentes em estrutura e a nível a molecular, esse processo de diferenciação resulta da regulação da expressão dos genes Expressão génica Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Mesmo nos organismos mais simples, a expressão genética é fundamental para a sua sobrevivência A regulação génica está relacionada com a eficiência energética e o consumo de recursos disponíveis Permite que os organismos ajustem o seu metabolismo às modificações que ocorrem no meio Expressão génica Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

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O operão da lactose é formado por três genes estruturais (lac Z, lac Y, lac A), que codificam as enzimas necessárias ao metabolismo da lactose e por dois segmentos de DNA que controlam a transcrição dos genes estruturais, o promotor e o operador Operão da lactose Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Região onde a enzima RNA polimerase, responsável pela transcrição dos genes estruturais, se liga. promotor Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Operador Controla o acesso da RNA polimerase aos genes estruturais. Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

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Sem lactose no meio Um repressor está ligado ao operador Bloqueia a transcrição dos genes estruturais O gene regulador é constantemente transcrito e traduzido A bactéria produz continuamente pequenas quantidades de proteína repressora Sem lactose no meio Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

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A lactose liga-se ao repressor e altera a sua conformação, tornando-o inactivo, desligando-se do operador O operador fica livre Os genes estruturais são transcritos e posteriormente traduzidos Formam-se enzimas necessárias ao metabolismo da lactose A lactose funciona como um indutor e é por vezes chamado de operão indutível Com lactose no meio Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

O repressor volta a ficar activo e liga-se ao operador Quando a lactose começa a baixar drasticamente devido à acção catalítica das enzimas, a lactose desliga-se do repressor O repressor volta a ficar activo e liga-se ao operador bloqueia a transcrição do operão Garante-se assim uma poupança de recursos devido a fenómenos de auto- regulação Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

Operão triptofano Formado por 5 genes estruturais Exemplo de operão repressível Operão triptofano Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

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A regulação é feita à custa de uma proteína repressora Regulação negativa Magda Charrua 2011/2012 Biologia 12º ano

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Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano

Regulação nos eucariontes Os genes não estão normalmente associados a operões Possuem diversos mecanismos de regulação Ao contrário das células procarióticas, que o controle genético se faz sobretudo a nível da transcrição, nas células eucarióticas esse controle pode ser efectuado a diversos níveis Regulação nos eucariontes Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano

Possíveis pontos de controle Desenrolamento da cromatina Transcrição Processamento Exportação para o citoplasma Tradução Pós-tradução Se o controle se realizar ao nível da transcrição , já não será necessário controle a nível da tradução Possíveis pontos de controle Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano

Material genético extra-nuclear Nos eucariontes é possível encontrar material genético fora do núcleo Existem pequenas porções circulares de DNA nas mitocôndrias e nos cloroplastos O modo de transmissão dos genes contidos nestas moléculas de DNA, difere do observado para o material genético nuclear, afastando-se portanto dos princípios mendelianos Tal como nas plantas estudadas por Correns, o material genético é transmitido à descendência apenas pelas mães, dado que o espermatozóide não contribui com as suas mitocôndrias para a formação do zigoto Material genético extra-nuclear Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano

DNA mitocondrial Não possui histonas Não possui intrões Existem diversas cópias da molécula de DNA em cada mitocôndria, o que permite que na mesma célula existam diferentes alelos para o mesmo gene Não ocorre crossing-over Tem uma taxa de mutação muito mais elevada DNA mitocondrial Magda Charrua 2010/2011 Biologia 12º ano