Genetica Molecular Animal - Genes e Controle da Expressao Genica

Genética Animal Profa Maria Coeli Gomes Reis Lage Módulo 02 Genética Molecular Genes e Controle da Expressão Gênica Parte 02 Objetivos 1 Ser capaz de redefinir o conceito clássico de gene 2 Conhecer os principais elementos da estrutura de um gene funcional 3 Conceituar regulação da expressão gênica 4 Conhecer as etapas da regulação da expressão gênica em eucariotos 5 Compreender o processo de transcricão gênica em eucariotos 6 Reconhecer os diferentes tipos de RNA produzidos na transcricão suas funcoes celulares e seus processamentos 7 Entender como o processo de traducão acontece em eucariotos 8 Compreender como os genes eucarióticos são regulados nos diferentes níveis Objetivos 5 Etapas da regulacão da expressão gênica I Alterações na estrutura da cromatina remodelagem II Transcricão Fatores de transcrição Proteínas ativadoras transcricionais Processamento e degradação de RNA Ação de RNAi III Traducão Fatores de iniciação e alongamento Modificações pós traducionais das proteínas Fonte PIERCE BA 2016 5 Etapas da regulação da expressão gênica I Alterações na estrutura da cromatina remodelagem Fonte PIERCE BA 2016 Os complexos de remodelagem da cromatina reposicionam os nucleossomos permitindo que os fatores de transcricão e a RNA polimerase se liguem aos promotores e iniciem a transcrição 5 Etapas da regulação da expressão gênica I Alterações na estrutura da cromatina remodelagem por meio de regulacão epigenética modificacoes químicas nas caudas das histonas e metilacão do DNA compactacãodescompactação da cromatina cromatina mais ou menos acessível à transcrição 5 Etapas da regulação da expressão gênica Fonte PIERCE BA 2016 I Alterações na estrutura da cromatina remodelagem Modificação das histonas CÓDIGO DE HISTONAS ACETILAÇÃO histonas METILAÇÃO DNA Fonte GRIFFITHS Anthony J et al 2016 5 Etapas da regulação da expressão gênica II Transcricão Fatores de transcrição Proteínas ativadoras transcricionais Processamento e degradação de RNA Ação de RNAi Animacões Biology Eighth Edition Raven Chapter 15 Genes and How They Work mRNA Synthesis Transcription httphigheredmheducationcomsites9834092339studentview0chapter15mrnasynthesistranscriptionhtml httphigheredmheducationcomsitesdlfree0072835125126997animation20html Processo de síntese de RNA a partir de um molde de DNA sequência de nucleotídeos Transcricão conceito Visão Geral da Transcrição em Eucariotos Fonte PIMENTEL M M G et al 2013 Replicação Transcrição Tradução Proteína Processo para síntese de todos os RNAs da célula Reflete o estado fisiológico da célula O conjunto de genes expressos em uma dada situação é variável Processo catalisado pelas RNAs polimerases Processo para síntese de todos os RNAs da célula Reflete o estado fisiológico da célula O conjunto de genes expressos em uma dada situação é variável Processo catalisado pelas RNAs polimerases Transcrição Reversa Replicação de RNA Transcricão particularidades Direcão da transcricão a partir da extremidade 3 do molde de DNA genes podem ser transcritos em direcões diferentes e usando diferentes filamentos do DNA como molde Fita molde Fita molde Fita molde Transcricão particularidades Tipos de RNA snRNAs pequenos RNAs nucleares processamento do prémRNA snoRNAs pequenos RNAs nucleolares processamento do prérRNA scRNAs pequenos RNAs citoplasmáticos liga o ribossomo ao RE Síntese de proteínas de secreção tmRNAs RNA mensageiro de transferência degradação de proteínas sem stop códon Mensageiro Funcionais Processamento do prémRNA O prémRNA sofre uma série de modificações para ser traduzido Cap5 Cauda Poli A Retirada dos íntrons splicing Processamento do prémRNA Adicão do Cap 5 Acréscimo de uma guanina à ponta 5 seguido de metilação CH3 7 metil guanosina Aumenta a estabilidade do RNA Importante para o início da tradução 7metilguanosina CAP PrémRNA Processamento do prémRNA Adicão da Cauda Poli A Acréscimo de 150200 nts de adenina em 3 Aumento da estabilidade do RNA Importante para o início da tradução O RNA é clivado cerca de 11 a 30 nucleotídeos depois da sequência consenso AAUAAA O acréscimo de nucleotídeos A poliadenilação ocorre na extremidade 3 do prémRNA Processamento do prémRNA Splicing de éxons recomposicão Presença de três regiões no íntron Sítio de corte 5 GU Sítio de corte 3 AG Ponto de ramificação A Processamento do prémRNA Animações Biology Eighth Edition Raven Chapter 15 Genes and How They Work Processing of Gene Information Prokaryotes vs Eukaryotes httphigheredmheducationcomsites9834092339 studentview0chapter15 processingofgeneinformationprokaryotesvseukaryotes html Biology Eighth Edition Raven Chapter 15 Genes and How They Work RNA Splicing httphigheredmheducationcomsites9834092339 studentview0chapter15rnasplicinghtml Recomposicão alternativa um gene pode codificar várias proteínas Splicing de éxons recomposição Remoção de íntrons e recomposição dos éxons do prémRNA Acontece no núcleo Recomposicão alternativa um gene pode codificar várias proteínas Importância Um gene pode codificar a informação para mais de uma proteína EX genoma humano 21000 genes 70000 proteínas proteoma Variabilidade genética MUTAÇÕES podem ser consequência de defeitos de recomposição do RNA Recomposicão alternativa um gene pode codificar várias proteínas Pequenos RNAs Como regulam a expressão gênica 1 Participando do processamento do mRNA 2 Associandose a proteínas para o transporte de mRNA 3 Ativando a degradação do mRNA 4 Inibindo a tradução 5 Mudanças na estrutura da cromatina Quadro 132 Local e funções das diferentes classes de moléculas de RNA Classe de RNA Tipo de Célula Local de Funcionamento em Células Eucarióticas Função RNA ribossômico rRNA Bactéria e eucariótica Citoplasma Componentes estruturais e funcionais do ribossomo RNA mensageiro mRNA Bactéria e eucariótica Núcleo e citoplasma Leva código genético para proteínas RNA transportador tRNA Bactéria e eucariótica Citoplasma Ajuda a incorporar aminoácidos à cadeia polipeptídica Pequeno RNA nuclear snRNA Eucariótica Núcleo Processa o prémRNA Pequeno RNA nucleolar snoRNA Eucariótica Núcleo Processamento e montagem do rRNA Pequeno RNA citoplasmático scRNA Eucariótica Citoplasma Variável MicroRNA miRNA Eucariótica Citoplasma Inibe tradução do mRNA Pequeno RNA de interferência siRNA Eucariótica Citoplasma Ativa degradação de outras moléculas de RNA RNA de interação Piwi piRNA Eucariótica Citoplasma Tida como reguladora da gametogênese mas a função é pouco definida Todos os RNA eucarióticos são transcritos no núcleo Fonte Pierce B A 2016 Esquema para revisão das etapas da TRANSCRIÇÃO BIBLIOGRAFIA BÁSICA GRIFFITHS A J F MILLER SUZUKI DJ J H LEWONTIN R C GELBART WM Introducão à Genética 11ª ed Rio de Janeiro Editora Guanabara 2016 Capítulo 12 Regulação da Expressão Gênica em Eucariotos PIERCE Benjamin A Genética essencial conceitos e conexões Rio de Janeiro Guanabara Koogan c2016 xv 505 p Capítulo 17 Controle da Expressão Gênica nos Eucariotos PIMENTEL MG GALLO CM SANTOSREBOUÇAS CB Genética Essencial Rio de Janeiro RJ Guanabara Koogan c2013 2013 296p Capítulo 02 Genes e Controle da Expressão Gênica