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
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
2-Transcrição em eucariotos
Regulação da Expressão Gênica
• Organismos
procaróticos
• Adaptação metabólica
e ao ambiente
• Organismos
eucarióticos
• Diferenciação celular
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
2-Transcrição em eucariotos
1-Início da transcrição
2-Processamento póstranscricional
3-Degradação do mRNA
4-Tradução
5-Modificações póstraducionais
6-Degradação das
proteínas
7-Endereçamento
Gene
DNA
Transcrição
Nucleotídeos
Processamento
pós-transcricional
Degradação
do mRNA
Tradução
Proteína
inativa
Processamento
pós-traducional
Endereçamento
e transporte
Aminoácidos
Degradação
de proteínas
Proteína
ativa
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
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
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.