Biomol resumo

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1. DNA (Topo da Imagem)
No topo, vemos uma dupla hélice de DNA.
 O DNA contém genes que codificam diferentes tipos de RNAs. A fita serve de molde para a síntese de RNA.
2. Transcrição
A faixa "TRANSCRIÇÃO" indica o processo em que a informação contida no DNA é transcrita para formar diferentes tipos de RNA.
 A enzima chave aqui é a RNA polimerase.
3. Tipos de RNA produzidos
Após a transcrição, são formados três tipos principais de RNA, cada um com funções específicas:
· RNAt (RNA transportador ou tRNA)
 Representado com uma estrutura típica de "trevo".
 → Função: Carrega aminoácidos até o ribossomo para a síntese de proteínas.
· RNAr (RNA ribossômico ou rRNA)
 Representado no ribossomo (dividido em subunidades).
 → Função: Forma a estrutura básica dos ribossomos e catalisa a síntese de proteínas.
 → Inclui diferentes tipos de rRNA (28S, 18S, 5,8S, 5S).
· RNAm (RNA mensageiro ou mRNA)
 Representado como uma fita linear.
 → Função: Leva a informação genética do DNA para os ribossomos, onde será traduzida em proteínas.
 → Apresenta modificações pós-transcricionais importantes:
· Capa 5' (me-7Gppp): proteção e facilitação da tradução.
· Cauda poli-A (pApApA...): estabilidade e regulação da tradução.
4. Ribossomo
O ribossomo é onde acontece a tradução do RNAm em proteínas.
 É composto por duas subunidades:
· Subunidade maior e subunidade menor, cada uma contendo RNArs específicos (28S, 5S, 5,8S na maior e 18S na menor).
Resumo geral:
 A imagem mostra que o DNA é transcrito em três tipos de RNA (RNAt, RNAr e RNAm), que depois cumprem funções distintas na síntese proteica.
Iniciação em procariontes
O foco aqui é mostrar como a transcrição começa em células procarióticas (como E. coli), especificamente no promotor.
2. Estrutura do Gene em E. coli
· 5' UTR (Untranslated Region):
 Região não traduzida antes do códon de iniciação AUG.
 → Importante para regulação da tradução.
· Promotor:
 Região do DNA onde a RNA polimerase se liga para iniciar a transcrição.
· Sequência Codificante:
 Parte do DNA que será transcrita e posteriormente traduzida em proteína.
3. Componentes do Promotor
Abaixo, no quadro azul, estão exemplos de promotores fortes de E. coli, com regiões específicas:
· Região -35 (TTGACA):
 → Localizada aproximadamente 35 pares de bases antes do início da transcrição.
 → Funciona como ponto de reconhecimento para a RNA polimerase (especialmente o fator sigma).
· Região -10 (TATAAT) - Caixa Pribnow:
 → Localizada cerca de 10 pares de bases antes do início da transcrição.
 → Facilita a abertura da dupla hélice de DNA.
Essas sequências consensuais são destacadas em amarelo (na imagem), mostrando que, apesar de algumas variações, há padrões conservados.
4. Processo de Iniciação da Transcrição
De acordo com Griffiths e Malacinski, o processo ocorre assim:
1. A RNA polimerase holoenzima (núcleo + fator sigma) reconhece e se liga ao promotor.
2. A enzima interage primeiro com a região -35.
3. Em seguida, a interação com a região -10 permite que a dupla hélice se desenrole.
4. A transcrição começa no +1 (primeiro nucleotídeo transcrito), seguindo a fita molde de DNA.
5. Importância dos Espaçamentos
· O espaçamento entre -35 e -10 (cerca de 16-18 pb) é crucial para o posicionamento correto da RNA polimerase.
· Qualquer alteração no espaçamento ou nas sequências consenso pode diminuir a eficiência da iniciação.
(a) RNA polimerase liga-se a um promotor
· RNA polimerase:
· É o grande complexo proteico que faz a transcrição.
· Composta por subunidades:
· α (alfa): duas cópias, ajudam a montar o complexo e reconhecem o promotor.
· β (beta) e β' (beta-prime): responsáveis pela atividade catalítica (formação da fita de RNA).
· ω (ômega): ajuda na montagem da enzima.
· σ (sigma, aqui mostrado como σ⁷⁰):
· Fator sigma reconhece sequências específicas no DNA (regiões -35 e -10).
· Garante que a RNA polimerase se ligue no local correto.
· DNA:
· Mostra as posições -35 e -10 no promotor.
· Essas regiões são reconhecidas pelo fator sigma para iniciar a transcrição.
Resumo dessa parte:
A RNA polimerase com σ⁷⁰ se associa ao promotor, ancorando-se no DNA.
(b) Iniciação
· Desenrolamento do DNA:
· A região promotora sofre separação da dupla hélice.
· A RNA polimerase abre a fita para começar a sintetizar RNA.
· Síntese inicial do RNA (5' → 3'):
· O primeiro nucleotídeo é incorporado.
· A fita de RNA começa a crescer.
· Liberação do fator sigma:
· Após a iniciação (alguns nucleotídeos sintetizados), o fator sigma (σ⁷⁰) se dissocia.
· Isso libera a RNA polimerase para continuar alongando o RNA de forma eficiente.
RNA Polimerase
· Representada como essa estrutura grande laranja.
· Sua função é catalisar a adição de ribonucleotídeos (RNA) complementares à fita molde de DNA.
· Ela mantém o DNA separado temporariamente e forma o RNA.
2. Bolha de Transcrição
· Área onde a dupla hélice do DNA está desenrolada (unwinding).
· Permite que a RNA polimerase acesse a fita molde.
· A bolha de transcrição geralmente abrange cerca de 17 pares de bases.
3. Fita Molde e Fita Codificadora
· Fita molde (template strand):
· É a fita de DNA que é lida pela RNA polimerase.
· A síntese de RNA é complementar e antiparalela a esta fita.
· Fita codificadora (coding strand):
· Não é utilizada diretamente pela RNA polimerase.
· Tem a mesma sequência do RNA que está sendo formado (exceto que o RNA tem uracila (U) no lugar da timina (T)).
4. Síntese de RNA
· A nova fita de RNA é sintetizada no sentido 5' → 3'.
· Na imagem, vemos o RNA nascendo da RNA polimerase.
· Existe um pequeno trecho de híbrido RNA-DNA (8 pares de bases), onde o RNA recém-formado ainda está pareado à fita molde.
5. Movimento do Complexo
· A seta azul indica a direção da transcrição ➔ sempre do 5' para o 3' da nova fita de RNA.
· Conforme a RNA polimerase avança:
· O DNA à frente é desenrolado (unwinding).
· O DNA atrás é reemparelhado (rewinding).
RNA polimerase → abre o DNA (bolha de transcrição) → lê a fita molde (3' → 5') → sintetiza RNA (5' → 3') → avança → fecha o DNA atrás.
(a) Alongamento
RNA polimerase continua a síntese da molécula de RNA, adicionando ribonucleotídeos na extremidade 3' do RNA nascente.
A polimerase avança ao longo da fita molde do DNA no sentido 3' → 5', sintetizando RNA no sentido 5' → 3'.
O DNA:
À frente da RNA polimerase: é desenrolado (desespiralização/deselicoidização) para expor a fita molde.
Atrás da RNA polimerase: é reformado (reelicoidização/recuperação da dupla hélice).
🔵 Resumo do alongamento:
RNA polimerase avança, abrindo o DNA à frente e fechando atrás, produzindo a fita de RNA.
(b) Término: Mecanismo Intrínseco
Quando a RNA polimerase atinge uma sequência terminadora do DNA, acontece um mecanismo interno de parada:
Passos:
Sequência rica em GC no RNA recém-formado gera uma estrutura de alça em grampo (hairpin loop).
Essa estrutura é muito estável e causa uma tensão no complexo RNA-DNA.
Essa tensão provoca a dissociação da RNA polimerase do DNA.
Liberação do RNA: o RNA recém-sintetizado é solto.
⚡ Esse processo é chamado de término intrínseco porque depende apenas da sequência de RNA formada — não envolve proteínas adicionais como o fator rho.
Término da Transcrição — Dependente de Rô (ρ)
Essa imagem ilustra o mecanismo de término dependente da proteína Rô (ρ) em procariotos (por exemplo, E. coli).
O que é o fator Rô?
· Rô (ρ) é uma proteína helicase (forma de anel) que usa energia de ATP para se movimentar ao longo do RNA recém-transcrito em direção à RNA polimerase.
· Atua reconhecendo sequências específicas chamadas "sites de captura de Rô" no RNA.
Passo a Passo da Imagem:
1. Início da transcrição
· RNA polimerase (em roxo) está sintetizando RNA normalmente, avançando no DNA molde (azul).
· O RNA recém-formado (linha vermelha) começa a sair da polimerase.
2. Ligação do fator Rô
· A proteína Rô (estrutura verde) reconhece uma sequência específica rica em citosinas (sem estrutura de alça).
3. Movimento do fator Rô
· Usando energia de ATP, Rô "corre" ao longo do RNA em direção à RNA polimerase,movendo-se no sentido 5' → 3' do RNA.
4. Rô alcança a RNA polimerase
· Quando Rô alcança a RNA polimerase que está temporariamente pausada numa sequência especial do DNA (frequentemente rica em GC):
· Ela usa sua atividade helicase para desestabilizar o híbrido RNA-DNA.
5. Dissociação do complexo
· A ligação entre o RNA e o DNA é quebrada.
· A RNA polimerase se solta do DNA.
· O RNA recém-formado é liberado.
· Rô se liga ao RNA nesse ponto.
A imagem contrasta os processos de transcrição e tradução em células procarióticas e eucarióticas.
Em Procariotos:
1. DNA: O DNA circular está localizado no citoplasma, pois os procariotos não possuem núcleo.
2. Transcrição e Tradução: A transcrição e a tradução ocorreram simultaneamente no citoplasma. À medida que a fita de mRNA é transcrita do DNA, os ribossomos se ligam a ela e iniciam a tradução.
3. Ribossomos: Vários ribossomos podem se ligar simultaneamente a uma única fita de mRNA, formando um polirribossomo ou polissoma. Isso permite a produção eficiente de várias cópias da proteína a partir de uma única molécula de mRNA.
4. Crescimento da Cadeia de Aminoácidos: À medida que cada ribossomo se move ao longo do mRNA, ele adiciona aminoácidos à cadeia polipeptídica em crescimento, sintetizando a proteína.
Em Eucariotos:
1. DNA: O DNA está localizado dentro do núcleo.
2. Transcrição: A transcrição ocorre no núcleo, resultando em um pré-mRNA que deve ser processado antes da tradução.
3. Processamento: O processamento do mRNA inclui capeamento 5', splicing e poliadenilação 3'. Este processamento resulta em mRNA maduro.
4. Transporte: O mRNA maduro é então transportado do núcleo para o citoplasma.
5. Tradução: A tradução ocorre no citoplasma nos ribossomos.
6. Ribossomos: Assim como nos procariotos, vários ribossomos podem se ligar a uma única fita de mRNA para aumentar a eficiência da tradução.
Principais Diferenças Destacadas na Imagem:
· Compartimentalização: Os eucariotos têm processos de transcrição e tradução separados devido à presença do núcleo, enquanto os procariotos não.
· Processamento de mRNA: O mRNA eucariótico sofre processamento (capeamento, splicing, poliadenilação) antes da tradução, o que não ocorre em procariotos.
· Ocorrência Simultânea: Em procariotos, a transcrição e a tradução podem ocorrer simultaneamente, o que não é possível em eucariotos devido à separação espacial dos processos
	TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
1. Início da Transcrição:
· Região Promotora: A transcrição em eucariotos começa com a ligação de fatores de transcrição a uma região promotora no DNA, frequentemente contendo uma caixa TATA (sequência TATA).
· Ligação de TBP e TFIID: O fator de transcrição TFIID se liga à caixa TATA através da sua subunidade TBP (TATA-binding protein). Esta ligação é um passo inicial crucial.
· Formação do Complexo de Pré-Iniciação: Após a ligação do TFIID, outros fatores de transcrição (TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFIIF, TFIIH) se juntam para formar o complexo de pré-iniciação. TFIIH, em particular, tem atividades de helicase e quinase, importantes para a abertura da dupla hélice do DNA e fosforilação da RNA polimerase II.
2. Alongamento:
· RNA Polimerase II: A RNA polimerase II é recrutada para o complexo de pré-iniciação e inicia a síntese do RNA mensageiro (mRNA).
· Fosforilação do CTD: A cauda carboxi-terminal (CTD) da RNA polimerase II é fosforilada por TFIIH, o que permite que a polimerase escape do promotor e inicie a fase de alongamento da transcrição.
· Adição de Nucleotídeos: A RNA polimerase II adiciona nucleotídeos complementares à fita molde de DNA, sintetizando o mRNA na direção 5' para 3'.
Alongamento, processamento e término da transcrição em eucariotos:
Alongamento
1. RNA Polimerase II: A RNA polimerase II continua a mover-se ao longo da fita de molde de DNA, adicionando nucleotídeos de RNA complementares à fita crescente de mRNA.
2. Processamento Co-transcricional: À medida que a RNA polimerase II transcreve o DNA, o mRNA recém-sintetizado passa por várias modificações importantes.
Processamento
1. Capeamento (Capeamento):
· Adição do Cap 5': Assim que o mRNA nascente emerge da RNA polimerase II, uma enzima adiciona uma estrutura de cap 5' (7-metilguanosina) na extremidade 5' do mRNA. Esta modificação protege o mRNA da manipulação e auxilia na ligação do ribossomo para a tradução.
2. Emenda (Remoção de Íntrons):
· Spliceossoma: O spliceossoma, um grande complexo de proteínas e RNA, remove os íntrons (regiões não codificantes) do pré-mRNA e junta os exons (regiões codificantes) para formar o mRNA maduro.
3. Clivagem e Poliadenilação:
· Sinal de Poliadenilação: Próximo ao final do gene, a RNA polimerase II encontra um sinal de poliadenilação (AAUAAA).
· Clivagem: O mRNA é clivado neste local.
· Poliadenilação: Uma enzima adiciona uma cauda poli(A) (uma sequência de muitos nucleotídeos de adenina) na extremidade 3' do mRNA. Esta cauda protege o mRNA da manipulação e promove a tradução.
Término
1. Finalização da Transcrição: Após a clivagem e poliadenilação, a RNA polimerase II continua a transcrever DNA por um curto período.
2. Dissociação: eventualmente, a polimerase se dissocia do DNA, e a transcrição é finalizada.
1- DNA Genômico: A parte superior da imagem representa um segmento de DNA genômico. Este segmento contém éxons (regiões codificantes) e íntrons (regiões não codificantes). A região do promotor, que inicia a transcrição, está localizada no início do gene.
2- Transcrição: O DNA genômico é transcrito em pré-mRNA. Este processo é catalisado pela RNA polimerase. O pré-mRNA contém tanto éxons quanto íntrons, além de uma sequência líder 5' e uma região não codificante 3'.
3. Processamento (Splicing): O pré-mRNA passa por splicing para remover os íntrons e unir os éxons. Este processo é realizado por um complexo de proteínas chamado spliceossomo. O splicing garante que apenas as sequências codificantes (éxons) sejam retidas no mRNA maduro.
4. mRNA Processado: O resultado do splicing é o mRNA processado, que contém apenas os éxons. Este mRNA está agora pronto para ser traduzido em proteína.
Sequências no RNA determinam local do processamento
1. Pré-mRNA: A imagem mostra uma molécula de pré-mRNA, que contém éxons e íntrons. Os éxons são regiões que codificam proteínas, enquanto os íntrons são regiões não codificantes que precisam ser removidas.
2. Sítio de processamento 5': Este sítio está localizado no final 5' do íntron e é caracterizado pela sequência GU.
3. Sítio de ramificação: Este sítio está localizado perto do final 3' do íntron e contém uma sobra de adenina (A) que é importante para a formação do laço.
4. Região rica em pirimidinas: Esta região é rica em bases de pirimidina (citosina e uracila) e está localizada entre o sítio de ramificação e o sítio de processamento 3'.
5. Sítio de processamento 3': Este sítio está localizado no final 3' do íntron e é caracterizado pela sequência AG.
6. Regra GU-AG: Esta regra se refere às sequências conservadas GU e AG que marcam as extremidades 5' e 3' dos íntrons, respectivamente. Estas sequências são essenciais para o reconhecimento e remoção precisa dos íntrons pelo spliceossomo.
1. Reconhecimento de locais de splicing : As snRNPs U1 (ribonucleoproteínas nucleares pequenas) reconhecem e se ligam ao local de splicing 5' no pré-mRNA. O snRNP U2 auxilia na ligação ao local de emenda 3'.
2. Montagem do spliceossoma : Após o reconhecimento do local de emenda, outros snRNPs (U4, U5 e U6) se associam ao complexo, formando o spliceossoma. Esses snRNPs ajudam a aproximar os locais de emenda 5' e 3'.
3. Cisão e ligação : O spliceossoma catalisa então a clivagem do pré-mRNA no local de splicing 5' e o local de splicing 3'. Após a clivagem, os exons são unidos e os íntrons são liberados na forma de uma estrutura de laço.
4. Liberação de mRNA : O mRNA maduro é liberado do spliceossoma e está pronto para tradução.
5. Degradação de íntrons : Os íntrons liberados, na forma de estruturas de laço, são degradados.
RNA Transportador (tRNA)
· O tRNA atua como um adaptador entreos códons do mRNA e os aminoácidos, conforme propuseram Francis Crick e outros pesquisadores.
Texto Principal:
· "Códons de mRNA lidos 5' → 3' e os anticódons orientados 3' → 5'"
 ➔ O mRNA é lido pela maquinaria ribossomal na direção 5' para 3', enquanto o anticódon do tRNA (que se emparelha com o códon) é complementar e, portanto, orientado na direção 3' para 5'.
 ➔ Isso garante que a leitura da informação genética seja precisa.
Esquemas (a) e (b):
Parte (a) — Estrutura bidimensional do tRNA:
· Estrutura em forma de trevo (cloverleaf):
· Amino acid attachment site (Topo, 3'): local onde o aminoácido correspondente é ligado pela enzima aminoacil-tRNA sintetase.
· Braço TψC (TψC loop): contém uma sequência característica (TψC, onde ψ é pseudouridina), essencial para o reconhecimento pelo ribossomo.
· Braço D (DHU loop): contém dihidrouridina; está envolvido no reconhecimento pelo aminoacil-tRNA sintetase.
· Anticodon loop: contém o anticódon que reconhece o códon complementar no mRNA.
· Extremidade 5': termina normalmente com uma base fosfatada livre.
· Bases modificadas:
· Como a mG (guanosina metilada) e a ψ (pseudouridina), que ajudam na estabilidade e função correta do tRNA.
Parte (b) — Estrutura tridimensional do tRNA:
· Aqui vemos o tRNA dobrado em sua conformação real:
· O trevo 2D se dobra em uma estrutura em L tridimensional, necessária para posicionar o aminoácido e o anticódon nos locais corretos durante a tradução.
· Um braço do "L" segura o aminoácido, e o outro apresenta o anticódon para o mRNA no ribossomo.
Conceito geral:
O tRNA tem duas funções principais, como explicado por Griffiths e Malacinski:
1. Ligar um aminoácido específico em uma extremidade.
2. Reconhecer um códon específico no mRNA através do seu anticódon.
Essas funções asseguram a tradução correta do código genético em uma sequência de aminoácidos (proteína).
Catabolismo da glicose
. O que aparece na imagem:
· O DNA está representado como a fita azul enrolada, com marcações nos pontos -90, -35 e -10.
· O CAP (Proteína Ativadora do Catabolito) é mostrado como uma grande estrutura verde.
· O cAMP (adenosina monofosfato cíclico) está abaixo, pronto para se ligar ao CAP.
2. Processo passo a passo:
Passo 1: Baixa concentração de glicose → aumento de cAMP
· Quando a célula tem pouca glicose, a concentração de cAMP sobe.
Passo 2: Formação do complexo CAP-cAMP
· O cAMP se liga ao CAP, ativando-o.
· Só o CAP ligado ao cAMP consegue se fixar no DNA.
Passo 3: Ligação do CAP-cAMP ao DNA
· O complexo CAP-cAMP se liga a uma região específica no DNA, próxima ao promotor do operon lac, entre as posições -90 e -35 (região upstream).
Passo 4: Curvatura do DNA
· A ligação do CAP-cAMP induz uma dobragem do DNA.
Essa curvatura facilita a ligação da RNA polimerase ao promotor, que está mais à frente (entre -35 e -10).
Passo 5: Ativação da transcrição
· Com o CAP-cAMP e a RNA polimerase bem posicionados, o operon lac é transcrito de forma eficiente, levando à produção das proteínas necessárias para o metabolismo da lactose (β-galactosidase, permease e transacetilase).
3. Por que isso é importante?
· CAP-cAMP atua como um ativador: garante que o operon lac só seja ativado quando a glicose estiver em baixa (prioridade metabólica).
· Esse é um mecanismo de controle positivo da expressão gênica — reforçando o conceito de que a célula economiza energia usando preferencialmente glicose.
Resumo ultra rápido:
 Pouca glicose → Muito cAMP → Ativa CAP → CAP se liga ao DNA → Facilita RNA polimerase → Ativa operon lac
Operon da Lactose
Essa imagem é um resumo do funcionamento do operon lac em Escherichia coli (controle da expressão gênica).
 O operon lac regula a expressão dos genes que metabolizam a lactose, dependendo da presença de glicose e lactose no meio.
Situação (a):
Glucose presente (baixo cAMP); Sem lactose → Sem lac mRNA
· Glicose alta: Sinaliza que a bactéria já tem uma boa fonte de energia — então não precisa metabolizar lactose.
· Níveis de cAMP baixos: Sem cAMP suficiente, a proteína CAP (Catabolite Activator Protein) não é ativada.
· Sem lactose: O repressor está ativo e ligado ao operador (O), bloqueando a transcrição.
· Resultado: Nenhuma transcrição dos genes lac (Z, Y e A).
Situação (b):
Glucose presente (baixo cAMP); Lactose presente → Pouco lac mRNA
· Glicose alta: Ainda com pouco cAMP, então CAP não está ativo para estimular a transcrição.
· Lactose presente: A lactose atua como um indutor, se liga ao repressor, e o impede de se ligar ao operador.
· Sem repressor ativo, a RNA polimerase pode acessar o promotor, mas como o CAP não está ajudando, a transcrição é ineficiente.
· Resultado: Produção de muito pouco lac mRNA.
Situação (c):
Sem glucose (alto cAMP); Lactose presente → Muito lac mRNA
· Sem glicose: Os níveis de cAMP são altos.
· CAP ativado pelo cAMP: O CAP-cAMP se liga próximo ao promotor e ajuda a recrutar a RNA polimerase.
· Lactose presente: O repressor é inativado (por ligação da lactose).
· Ambos os controles estão favoráveis: RNA polimerase age eficientemente.
Resultado: Transcrição abundante dos genes lac — alta produção das enzimas que metabolizam lactose (β-galactosidase, permease e transacetilase).
	situação
	cAMP
	CAP 
	Lactose
	Repressor
	Transcrição de lac genes
	(a) Glicose alta, Sem lactose
	Baixo
	Inativo
	Ausente
	Ativo
	Nenhuma
	(b) Glicose alta, Com lactose
	Baixo
	Inativo
	Presente
	Inativo
	Muito pouca
	(c) Sem glicose, Com lactose
	Alto
	Ativo
	Presente
	Inativo
	Muita
OPERON DO TRIPTOFANO
1. Contexto geral: O que é o operon do triptofano?
· O operon trp regula a síntese do aminoácido triptofano em bactérias como E. coli.
· Objetivo: A bactéria só produz triptofano quando ele está em baixa. Se o triptofano já estiver em alta concentração, ela desliga a produção para economizar energia.
2. Etapas do processo mostrado:
Passo 1: Produção do repressor inativo
· O gene trpR (fora do operon principal) codifica o mRNA do repressor.
· O repressor sozinho (em azul) é inativo — não consegue se ligar ao DNA ainda.
Passo 2: Triptofano se liga ao repressor
· Quando há muito triptofano livre na célula, ele atua como um co-repressor.
· O triptofano (Trp) se liga ao repressor, alterando sua conformação.
Passo 3: Complexo repressor-Trp se liga ao operador
· Agora, o repressor + triptofano consegue se encaixar no operador (região "O" no DNA).
· Isso bloqueia a RNA polimerase de transcrever os genes trpE, trpD, trpC, trpB e trpA.
Passo 4: Interrupção da produção de triptofano
· Sem transcrição → Sem enzimas da via biossintética → Sem nova produção de triptofano.
3. Resumo funcional:
	Situação
	Ação do sistema
	Pouco triptofano
	Operon trp ativo → produção de triptofano
	Muito triptofano
	Operon trp inibido → parada da produção
4. Pontos importantes do desenho:
· A parte inicial (trpR) mostra a formação do repressor.
· O operador e promotor (regulatory region) estão no começo do operon.
· Após o "Leader (trpL)" há uma região chamada atenuador, que adiciona outra camada de regulação (atenuação) — que podemos aprofundar se quiser!
Resumo ultra rápido:
 Muito triptofano → ativa o repressor → repressor bloqueia o DNA → para a produção de triptofano!
· Atenuação é um segundo mecanismo de regulação além do repressor.
· Ela ajusta finamente a expressão do operon dependendo da quantidade de triptofano disponível.
· Ocorre durante a transcrição — enquanto o RNA ainda está sendo feito.
Explicação da imagem, passo a passo:
Parte de cima: Alta concentração de triptofano (↑ Trp) → Atenuação
1. Início da transcrição:
· A RNA polimerase começa a transcrever o segmento líder (trpL) do operon.
2. Tradução simultânea:
· Um ribossomo começa a traduzir o RNA mensageiro enquanto ele ainda está sendo sintetizado (característica de procariotos).
3. Ribossomo se move rapidamente:
· Como há muito triptofano, o ribossomo não trava nos códons de triptofano.
· Ele traduz o pequeno peptídeo líder completo rapidamente.
4. Formação do grampo de atenuação (terminador):
· Enquanto o ribossomo passa rapidamentepela região líder, as regiões 3 e 4 do RNA recém-transcrito se emparelham formando uma estrutura de haste-alça (grampo).
5. Interrupção da transcrição:
· Esse grampo de 3-4 faz a RNA polimerase parar e se desligar → a transcrição é interrompida antes de atingir os genes estruturais do operon (trpE, trpD, trpC, trpB, trpA).
Conclusão: Não se produzem as enzimas que sintetizam triptofano, porque já tem triptofano sobrando!
Parte de baixo: Baixa concentração de triptofano (↓ Trp) → Transcrição continua
1. Início da transcrição:
· A RNA polimerase começa a sintetizar o RNA normalmente.
2. Tradução atrasada:
· O ribossomo começa a traduzir, mas ao chegar nos códons de triptofano no líder, trava (esperando triptofano para completar o peptídeo).
3. Formação de estrutura alternativa:
· Enquanto o ribossomo está travado, o RNA forma uma outra estrutura: um grampo entre as regiões 2 e 3.
4. Não se forma o terminador:
· Como 2 e 3 se emparelham, 3 e 4 não conseguem formar o grampo de terminação.
· A RNA polimerase continua transcrevendo todo o operon.
5. Produção de enzimas:
· O operon é completamente transcrito, permitindo a produção de enzimas para fazer mais triptofano
Muito triptofano (↑ Trp) → Avança rápido → Formam 3-4 →Transcrição termina
Pouco triptofano (↓ Trp) →Travado nos códons →Formam 2-3 →Transcrição continua
Controle Pós-Transcricional
sequência shine-Delgarno- A sequência de Shine-Dalgarno (SD) é uma sequência de nucleotídeos no RNA mensageiro (mRNA) de bactérias e arqueas, que se localiza a montante do códon de início AUG. Essa sequência atua como um sítio de ligação para o ribossomo, auxiliando no recrutamento do ribossomo ao mRNA e no alinhamento com o códon de início, essencial para o início da síntese proteica
1. Controle Traducional
· Refere-se à eficiência com que o ribossomo reconhece o mRNA e inicia a tradução.
· Importante: Envolve a interação do ribossomo com a sequência Shine-Dalgarno no mRNA de procariotos (como a bactéria E. coli).
O que a imagem mostra:
➔ Início:
· mRNA lac: É o RNA mensageiro do operon lac da E. coli.
· Sítio de ligação do ribossomo: Próximo à extremidade 5' do mRNA, onde os ribossomos se associam inicialmente.
· Essa ligação é guiada pela sequência Shine-Dalgarno, que alinha o ribossomo corretamente para começar a tradução no códon de iniciação (AUG).
➔ Tradução dos Genes Estruturais:
A imagem mostra a tradução dos três genes principais do operon lac:
1. lacZ: traduzido em β-Galactosidase, que cliva a lactose em glicose e galactose.
2. lacY: traduzido em Permease, uma proteína que facilita a entrada de lactose na célula.
3. lacA: traduzido em Transacetilase, cuja função ainda é menos clara, mas acredita-se que esteja relacionada ao metabolismo de compostos derivados da lactose.
· Cada gene possui seu próprio códon de iniciação e códon de finalização (mostrados com setas azuis).
· Assim, vários ribossomos podem se associar simultaneamente ao mesmo mRNA — isso é chamado de polissomo.
➔ Direção da tradução:
· Indicada pela seta “Sentido da tradução”, vai do 5' para o 3' do mRNA.
· À medida que os ribossomos avançam, eles sintetizam proteínas correspondentes às sequências dos genes.
Conceito importante de Griffiths e Malacinski:
· Eficiência de Tradução pode variar dependendo:
· Da força da sequência Shine-Dalgarno.
· Da estrutura secundária do mRNA (pode ocultar ou expor a sequência de ligação).
· Da disponibilidade de fatores de iniciação.
· Isso permite que a célula regule a produção de proteínas mesmo depois que o mRNA já foi transcrito, economizando energia e recursos.
AÇÃO DOS ACENTUADORES (ENHANCERS)
· Enhancers (acentuadores) são sequências de DNA que aumentam a taxa de transcrição de genes.
· Eles não precisam estar próximos do gene-alvo: podem estar antes, depois ou dentro do gene.
· Agem recrutando e ajudando a montar o complexo de transcrição, dobrando o DNA para aproximar-se do promotor.
Explicação da imagem, quadro a quadro:
(A) — Transcrição basal (sem enhancer ativado)
· A RNA polimerase e fatores gerais de transcrição se ligam ao promotor (P).
· A transcrição ocorre em nível baixo, formando apenas um pouco de RNA.
· Nenhum enhancer está estimulando o processo ainda.
(B) — Transcrição estimulada por enhancer (posição upstream)
· Um enhancer (E) está localizado antes (upstream) do promotor.
· Fatores ativadores se ligam ao enhancer e dobram o DNA para fazer contato com o complexo no promotor.
· Isso aumenta a eficiência da montagem da maquinaria de transcrição.
· Resultado: produção intensa de RNA.
(C) — Transcrição estimulada por enhancer mais distante (ainda upstream)
· O enhancer (E) está ainda mais longe do promotor.
· Mesmo à distância, ele atua — o DNA forma um laço maior para permitir o contato.
· A estimulação da transcrição continua intensa.
(D) — Enhancer localizado após o gene (posição downstream)
· O enhancer (E) está depois do gene-alvo.
· Mesmo em posição downstream, pode ativar a transcrição.
· O DNA se dobra de novo para que o enhancer entre em contato com o promotor.
(E) — Enhancer localizado dentro de um íntron
· O enhancer (E) está inserido dentro do próprio gene (em uma região intrônica não codificadora).
· Mesmo assim, ele é funcional e estimula fortemente a transcrição.
· A estrutura tridimensional do DNA permite que o enhancer atue independente da posição linear.
Situação A- Sem enhancer atuando → Baixa transcrição
Situação B- Upstream (perto) → Alta transcrição
Situação C- Upstream (distante → Alta transcrição
Situação D- Downstream (depois do gene) → Alta transcrição
Situação E- Dentro do íntron → Alta transcrição
Conclusão- * A posição física no DNA (antes, depois ou dentro do gene) não limita a ação dos enhancers.
* O que importa é a interação física entre o enhancer e o complexo de transcrição, que é possibilitada pela dobragem do DNA.
Ação dos Acentuadores (Enhancers)
· Enhancers são sequências específicas de DNA que não estão necessariamente próximas dos genes que regulam.
· Sua função é aumentar a taxa de transcrição dos genes-alvo.
· Eles não codificam proteínas diretamente, mas servem como pontos de ancoragem para fatores de transcrição ativadores.
O que a imagem mostra:
1. Ligação dos Fatores de Transcrição Específicos:
· A sequência enhancer (indicada na imagem) é reconhecida por fatores de transcrição específicos (em verde).
· Esses fatores ativam a transcrição, ajudando a recrutar ou estabilizar o complexo de iniciação da transcrição.
2. Formação da Alça de DNA (DNA loop):
· O DNA entre o enhancer e o promotor se dobra formando uma alça ("DNA loop").
· Essa alça permite que o enhancer, mesmo estando distante, fisicamente interaja com o complexo de iniciação da transcrição no promotor do gene.
3. Papel do Mediador:
· Mediator (em roxo) é um grande complexo proteico que faz a ponte entre os fatores de transcrição ligados ao enhancer e a RNA polimerase II no complexo de iniciação.
· Ele é crucial para transmitir o "sinal de ativação" do enhancer para o maquinário da transcrição.
4. Complexo de Iniciação da Transcrição:
· Localizado na região promotora (próxima à caixa TATA - TATAA).
· Inclui a RNA polimerase II e outros fatores gerais de transcrição que iniciam a síntese do RNA.
Caixa destacada na imagem:
"Alça de DNA — interação do acentuador com RNA polimerase/mediador"
Isso reforça o ponto de que a dobragem do DNA permite uma comunicação eficiente entre o enhancer e o complexo de transcrição, mesmo que eles estejam separados por muitos pares de bases no DNA linear.
Conclusão de Griffiths e Malacinski:
· Enhancers são cruciais para a regulação diferencial da expressão gênica.
· Eles permitem que um mesmo gene seja ativado apenas em determinados tecidos, momentos do desenvolvimento, ou em resposta a estímulos externos, graças à presença (ou ausência) dos fatores de transcrição corretos.
ISOLADORES
· Isoladores são sequências específicas de DNA que bloqueiam ou limitam a ação de um enhancer (acentuador).
· Eles servem para manter a especificidade da ativação gênica, impedindo que um enhancer ativeo gene errado.
· Dessa forma, garantem que cada enhancer atue somente sobre seu gene-alvo correto.
Explicação da imagem, quadro a quadro:
(a) — Sem isolador: enhancer ativa o promotor
· O reforçador (enhancer, indicado em verde) consegue dobrar o DNA e ativar diretamente o promotor (rosa).
· Resultado: gene ligado (transcrição ativa).
(b) — Isolador bloqueando o enhancer
· Um isolador (amarelo) está posicionado entre o reforçador e o promotor.
O isolador interrompe o contato físico entre o enhancer e o promotor.
· Resultado: gene desligado (sem transcrição estimulada).
(c) — Isolador entre dois promotores
· Agora, temos dois promotores e um reforçador.
· O isolador impede que o reforçador ative o promotor do lado direito.
· O reforçador ativa somente o promotor à esquerda.
· Resultado: o promotor à esquerda está ligado; o da direita, desligado.
(d) — Isolador delimitando o reforçador a outro promotor
· Aqui, o isolador está antes de um reforçador.
· O reforçador consegue ativar apenas o promotor que está do seu lado, dentro do mesmo "domínio" de DNA.
· Resultado: o gene correto é ligado.
 
RESUMO
a) Sem isolador → Enhancer ativa o promotor → Gene ligado
b) Isolador presente → Bloqueio de enhancer → Gene desligado
c) 2 promotores separados→Enhancer ativa só o 1º→gene 1 ligado outro desligado
d) Isolador define domínio→Enhancer ativa promotor correto→ gene ligado
Contexto: Cromatina e Regulação Gênica
· O DNA nos eucariotos está enrolado em proteínas chamadas histonas, formando a cromatina.
· O nível de condensação da cromatina regula se um gene pode ser transcrito (ligado) ou não transcrito (desligado).
· A abertura ou o fechamento da cromatina é controlado por ativadores e repressores de transcrição.
 Explicação da imagem, quadro a quadro:
 1- Parte de cima — "Gene desligado" (cromatina condensada)
· O DNA está altamente enrolado em nucleossomos e formando fibras grossas.
· Cromatina condensada impede o acesso da maquinaria de transcrição (como a RNA polimerase).
· Aqui, repressores atuam para manter a compactação e evitar a transcrição.
· Resultado: Gene desligado (sem RNA sendo produzido).
2- Parte de baixo — "Gene ligado" (cromatina descondensada)
· O DNA agora está mais aberto, desenrolado parcialmente dos nucleossomos.
· Isso ocorre porque ativadores atuam:
· Recrutam complexos remodeladores de cromatina que afrouxam a estrutura.
· Recrutam o complexo Mediador (grande estrutura vermelha).
· O Mediador facilita a formação do complexo de iniciação da transcrição:
· A RNA polimerase II e fatores gerais de transcrição se associam ao promotor.
Resultado: Transcrição ativa do gene.
Repressores → Função- Compactam a cromatina e bloqueiam a transcrição
Ativadores→ Função- Recrutam proteínas que abrem a cromatina e iniciam a transcrição
Mediador→Função- Faz a ponte entre ativadores e a RNA pol., coordenando a transcrição
RNA polimerase→ Função- Catalisa a síntese de RNA a partir do molde de DNA.
RESUMO- 
Repressor atuando→estrutura condensada→sem transcrição→ gene desligado
Ativadores atuando→ estrutura descondensada→ transcrição ativa→ gene ligado
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