Regulação da Transcrição

Controle da expressão gênica

Como são usados os elementos na seqüência de DNA?
Em que condições o produto de cada gene é feito?
Quando feito, o que ele faz?

O Genoma de quase todas as células do organismo é igual

Diferenciação celular depende de mecanismos de memória celular

Uma célula humana típica expressa cerca de 10.000 genes de seus aproximadamente 25.000 genes.
O padrão de abundância de cada mRNA é muito típico de cada tipo de célula.

Para um mesmo tipo de célula, a abundância de cada mRNA varia de acordo com a fase de desenvolvimento, com o estado funcional, com o ciclo

circadiano.

No DNA, existem seqüências específicas de nucleotídeos que são alvos dos fatores de transcrição:

Elementos Regulatórios (“cis-acting elements”)
Os fatores de transcrição são denominados “trans-acting

elements” – pois são codificados por genes localizados em locais distintos daquele ocupado pelo gene que está sendo regulado.

Os fatores reguladores reconhecem sequências de acordo com os grupos químicos expostos nas incisuras maior e menor do DNA dupla fita

As diversas combinações das bases expõem grupos químicos de

forma distinta, especialmente na incisura maior

Fator regulador

Elemento cis reconhecido Reconhecem o sítio por interações de fraca intensidade: pontes de H, interações eletrostáticas,

interações hidrofóbicas

Motivos observados nos domínios de interação com o DNA

Helix-turn-helix

Homeodomain – 3 hélices alfa

Zinc-finger

Beta sheet

Alças que entram nas incisuras do DNA (p53)

Ziper de leucina

Frequentemente formam dímeros
Reconhecimento de sequências palindrômicas

• Os primeiros estudos dos mecanismos de regulação da expressão de genes foram realizados em bactérias

• Bactérias: o controle gênico tem como consequência o ajuste metabólico da célula para que essa se adapte a alterações nutricionais do meio.
• O controle gênico é feito por fatores de transcrição.