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01 Regulação Procarioto.pptx
- 1. Expressão gênica eregulação gênica nos procariotos Prof. Dr. Silvio G Monteiro
- 4.
- 6. Estrutura do DNAe expressão gênica A estrutura protéica é variada, complexa e difícil de predizer a partir da seqüência de aminoácidos dos polipeptídeos Nível de Estrutura Definição Comentário Primária Seqüência linear de aminoácidos do polipeptídeo Grande variação de tamanho Secundária Trajetória espacial do arcabouço polipeptídico Pode variar localizadamente: α-hélice, folha β pregueada etc Terciária Estrutura tridimensional geral do polipeptídeo Pode variar muito: globular, em barra, em tubo etc Quaternária Estrutura geral de uma proteína multimérica, ou seja, com combinação de subunidades Frequentemente estabilizada através de pontes dissulfito e por ligações com ligantes etc
- 7. Estrutura do DNAe expressão gênica A estrutura protéica é variada, complexa e difícil de predizer a partir da seqüência de aminoácidos dos polipeptídeos Pontes de hidrogênio na estrutura secundária do polipetídeo α-hélice Folha β pregueada
- 8. Estrutura do DNAe expressão gênica A estrutura protéica é variada, complexa e difícil de predizer a partir da seqüência de aminoácidos dos polipeptídeos Pontes dissulfeto intra e inter- cadeias na insulina humana
- 11. Variantes podem surgir espontaneamenteou pela ação de fatores químicos ou físicos Mutantes resistentes crescendo dentro de uma zona de inibição
- 12. Isolamento de mutantes Meiocompleto Meio mínimo Plaqueamento em réplica: quando o fenótipo dos mutantes não é facilmente reconhecível :
- 13.
- 14. Experimento de Lederberg &Tatum (1946) Conjugação
- 23. Regulação da ExpressãoGênica Procariotos: Resposta direta a variações nas condições nutricionais (genes ativados e reprimidos) Transcrição pode ser acoplada com a tradução (simultânea) Eucariotos multicelulares: Limitação na resposta direta às variações nas condições nutricionais (células estão organizadas em tecidos e orgãos) Transcrição ocorre em compartimento distinto da tradução eliminando a possibilidade de acoplamento
- 26. O número genesbacterianos varia
- 29. O controle daexpressão gênica Cada célula humana contém todo material genético para o crescimento e desenvolvimento de um humano Alguns desses genes deverão ser expressos sempre Há genes que são envolvidos em processos biquímicos vitais tais com a respiração Outros genes não expressos todo o tempo Eles são necessitam ser desligados
- 31. Operons Um operoné um grupo de genes que são transcritos ao mesmo tempo Eles controlam processos bioquímicos importantes. São encontrados somente em procariotos Jacob, Monod & Lwoff
- 33. Operon Lac: ~6000bp Operador ocupa 26bp de lacZ
- 34.
- 42. As células normaisde E. coli , em presença de lactose como única fonte de carbono, produzem três enzimas: beta-galactosidase (hidrolisa a lactose em galactose e glicose - codificada pelo gene lacZ ), permease dos galactosídios (favorece a passagem da lactose através da membrana bacteriana - codificada pelo gene lacY ) e transacetilase dos tiogalactosídios (catalisa a transferência de um grupo acetílico da acetil coenzima A para o acetilador tiogalactosídio - codificada pelo gene lacA ).
- 43. Além dos genesresponsáveis pela síntese das enzimas envolvidas na utilização da lactose, existe um gene (i ) que produz uma substância repressora destinada a impedir a formação dessas enzimas, quando elas não são necessárias. Também existe uma região que funciona como uma sinaleira, que sinaliza para parar ou prosseguir com a transcrição (o) e, finalmente, uma região destinada à ligação com a RNA-polimerase (p ). Os genes z, y e a foram chamados de estruturais (E); o produtor do repressor (i), de gene regulador (R); e as regiões O e P, de operador e promotor, respectivamente. Ao conjunto promotor-operador-genes estruturais deu- se o nome de operon.
- 45. Operon lac Ooperon lac consiste de 3 genes envolvidos no processamento da lactose Um desses gene é para a enzima β- galactosidase Ela hidrolisa a lactose em glicose e galactose
- 46. Adaptando ao meio E. coli pode usar glicose (monosacarídeo), ou lactose(disacarídeo) Entretanto, ela primeiro precisa hidrolizar (digeri) a lactose Mas a bactéria prefere usar glicose quando pode
- 47. 4 situações sãopossíveis 1. Glicose presente e lactose ausente a E. coli não produz β-galactosidase. 2. Glicose presente e lactose presente a E. coli não produz β-galactosidase. 3. Glicose ausente e lactose ausente a E. coli não produz β-galactosidase. 4. Glicose ausente e lactose presente a E. Coli produz β-galactosidase.
- 48. O controle dooperon lac
- 50. 1. Lactose ausente Uma proteína repressora é continuamente sintetizada. O sítio na sequência do DNA próximo ao operon lac, é o Sítio do operator A protéina repressora bloqueia o Promotor impedindo a RNA polimerase de iniciar a transcrição Gene Regulator Operon lac Sítio Operator z y a DNA I O Proteína repressora RNA polimerase Bloqueio
- 51. 2. Lactose presente Uma pequena quantitade de um açúcar allolactose é formada dentro da bactéria. Ela se fixa na proteína repressora num outro sítio ativo (sítio alostérico) Isso causa uma mudança na forma da proteína repressora. Liberando o operador. A RNA polimerase pode se ligar ao promotor z y a DNA I O
- 52. 2. Lactose presente Uma pequena quantitade de um açúcar allolactose é formada dentro da bactéria. Ela se fixa na proteína repressora num outro sítio ativo (sítio alostérico) Isso causa uma mudança na forma da proteína repressora. Liberando o operador. A RNA polimerase pode se ligar ao promotor Promotor z y a DNA I O
- 53. 3. Glicose eLactose presentes Isto explica como o operon lac é transcrito somente quando a lactose está presente MAS….. Isso não explica por quê o operon não é transcrito quando ambos estão presentes.
- 54. Quando glicosee lactose estão presentes a RNA polimerase pode se ligar no promotor mas a sua ligação é instável e falha Promotor z y a DNA I O Proteína repressora removida RNA polimerase
- 55. 4. Glicose ausentee Lactose presente Outra proteína é necessária, uma proteína ativadora. Isso estabiliza a RNA polimerase. A proteína ativadora somente trabalha quando a glicose está ausente Nesta via a E. coli somente produz enzimas para metabolizar outros açúcares na ausência de glicose Promotor z y a DNA I O Transcrição Proteína ativadora
- 56. Resumo Carbohidratos Proteína ativadora Proteína Repressora RNA polimerase Operon lac +GLICOSE + LACTOSE Não se liga ao DNA Se desliga do operator Falha na ligação do promotor Sem transcrição + GLICOSE - LACTOSE Não se liga ao DNA Liga-se ao operator Bloqueiada pelo repressor Sem transcrição - GLICOSE - LACTOSE Se liga ao DNA Liga-se ao operator Bloqueiada pelo repressor Sem transcrição - GLICOSE + LACTOSE Se liga ao DNA Se desliga do operator Se liga ao promotor Transcrição
- 64. O AMP cíclicofunciona como um alarmônio, um sinal de alarme que a célula usa para responder ao estresse ambiental ou nutricional.
- 67.
- 85. Operon lac Operon lac X Merozigotoou diplóide parcial
- 89. Genótipo -Galactosidase Permease Sem LacLactose Sem Lac Lactose I+ P+ O+ Z- Y+ / I- P+ O+ Z+ Y- - + - + I+ P- Oc Z- Y+ / I- P+ Oc Z+ Y- + + - - I- P+ Oc Z+ Y- / I- P+ O+Z- Y+ + + + + Is P+ O+ Z+ Y+ / I+ P+ O+ Z- Y+ - - - - I- P+ Oc Z+ Y- / I+ P+ O+ Z- Y+ + + - +