Regulação da Expressão Gênica em Organismos Eucariotos 1-Organização do genoma em eucariotos 2-Transcrição em eucariotos 3-Mecanismo geral de regulação Edmar Vaz de Andrade

Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina 1-Organização do genoma em eucariotos Nucleossomo: unidade fundamental de organização da cromatina

1-Organização do genoma em eucariotos Alças de cromossomos Níveis de organização durante a compactação do DNA no cromossomo eucariótico

1-Organização do genoma em eucariotos Cromossomo humano DNA compactado na cromatina Genes eucarióticos altamente reprimidos

Regulação da Expressão Gênica 2-Transcrição em eucariotos Regulação da Expressão Gênica Organismos procaróticos Adaptação metabólica e ao ambiente Organismos eucarióticos Diferenciação celular

RNA polimerase I RNA polimerase II RNA polimerase III 2-Transcrição em eucariotos RNA polimerase I Transcrição de rRNA RNA polimerase II Transcrição de mRNA RNA polimerase III Transcrição de tRNA, rRNA e RNAs reguladores

Possíveis processos alvos de regulação gênica 2-Transcrição em eucariotos DNA Gene Transcrição Processamento pós-transcricional Nucleotídeos Tradução Proteína inativa Processamento pós-traducional Proteína ativa Endereçamento e transporte Degradação de proteínas Aminoácidos Degradação do mRNA 1-Início da transcrição 2-Processamento pós-transcricional 3-Degradação do mRNA 4-Tradução 5-Modificações pós-traducionais 6-Degradação das proteínas 7-Endereçamento Possíveis processos alvos de regulação gênica

Seqüências reguladoras dos genes codificadores de proteínas TATA box Iniciador (Inr) Ilhas CpG Elementos próximos a promotores Enhancers e seqüências reguladoras upstream

Seqüências reguladoras Regiões que participam da regulação da transcrição pela RNA polimerase II de eucariotos. Seqüências reguladoras Seqüência TATA Seqüência Inr Y = C ou T N = Qualquer nucleotídeo

Ilhas de CpG Presentes em genes que não possuem regiões promotoras (Inr ou TATA); Localizadas a cerca de 100 nucleotídeos do sítio de início; São repetições de CG com 20-50 pb; Podem sofrer metilação.

2-Transcrição em eucariotos Esquema geral da transcrição em organismos eucariotos

3-Mecanismo geral de regulação Nucleossomo: caudas N-terminais das histonas Interação com DNA e nucleossomos vizinhos Alvos para acetilação/deacetilação reversível

3-Mecanismo geral de regulação a) Cromatina distendida: caudas das histonas acetiladas. atividade gênica (eucromatina). b) Cromatina condensada: caudas das histonas deacetiladas. genes reprimidos (heterocromatina).

ALTERAÇÕES DOS N-TERMINAIS DAS HISTONAS Acetilação de resíduos de lisina Fosforilação de resíduos de serina Metilação de resíduos de lisina

3-Mecanismo geral de regulação

3-Mecanismo geral de regulação Promotores eucarióticos e proteínas reguladoras Leveduras e Organismos Superiores

Trans-ativadores ligantes de DNA 3-Mecanismo geral de regulação Trans-ativadores ligantes de DNA

3-Mecanismo geral de regulação Promotores eucarióticos e proteínas reguladoras Participação de proteínas repressoras

Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências: 1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish) 2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.