Operoes Flashcards
Porque que é a glucose o açúcar preferido como fonte de carbono em relação aos outros?
Porque o numero de ATP gerados pela sua degradação é maior do que aqueles gerados pelos outros (como lactose)
Quem propôs o modelo do operao Lac e em que ano?
François Jacob e Jacques Monod, em 1961.
Constituição do operao Lac:
- Promotor: onde se liga a RNA polimerase
- Operador: onde se liga o repressor lacI
- lacZ: codifica a β-galactosidade
- lacY: codifica a permease especifica para a lactose
- lacA: codifica uma transacetilase
- lacI numa região a montante do operao
A lactose é constituída por duas hexoses: _______ e_______ ligadas por uma ligação β-1,4. Entra na célula através de uma permease específica e pode ser convertida em _________ pela β-galactosidase por transformação da ligação β-1,4 em ________. A β-galactosidase também é responsável pela degradação destas duas moléculas em galactose e glucose.
- galactose e glucose
- alolactose
- β-1,6
A alolactose funciona como um indutor da transcrição porque:
Liga-se ao repressor (lacI), alterando a sua conformação e este deixa de ter afinidade para o DNA no operador, pelo que a RNAP consegue realizara transcrição do operao.
No dímero de LacI, o domínio N-terminal com um motif _______ liga-se ao ______ e o domínio C-terminal e o local de ligação de _________.
- helix.turn-helix
- DNA (o tetrâmero reconhece sequencias invertidas)
- alolactose
LacI pode ligar-se a dois operadores, que se situam nas posições ______, formando ____ loops entre ambos, sendo que o numero de par de bases por cada loop é _____. Ou seja, se adicionarmos 5bp entre os dois operador ______ e se adicionarmos 11 bp ______.
- +11 (O1) e -82 (O2) → em sulcos maiores consecutivos
- 9
- 10,5
- DNA perde a capacidade da formação de loops e ja nao seria possivel os dimeros de LacI interagirem e regularem a expressao
- DNA regenera a sua capacidade de loop e de regulaçao por parte de lacI
Modo de açao do lacI:
Um dímero de lacI liga-se ao O1 (+11) enquanto que outro liga-se ao O2 (-82). Ambos os lacI interagem e formam um tetrâmero que provoca a formação de um hairpin no DNA que bloqueio o acesso da RNA polimerase ao promotor.
_______ e um análogo sintético da alolactose.
IPTG
Distinção entre mutações cis e mutações trans:
- Cis: mutações que atuam no loci adjacente da mutação (mutações em regiões não codificantes do genoma, como operadores e promotores, dado que essas mutações terão ação sob o gene adjacente aos mesmos)
- Trans: mutações que podem atuar longe da sua localização e ação do mutante pode difundir (mutações em genes que codificam proteínas)
CAP sao reguladores _______ de Lac e ligam-se no _______ do operao.
Positivos
Local Cap
Como é regulado CAP (ou CRP)?
CAP responde ao cAMP e aumenta a sua afinidade pela DNA
* Num meio com glucose e lactose, cAMP está baixo e então a CAP não se liga ao DNA e não promove a transcrição de lacZ
* Quando a glucose diminui, cAMP aumenta e liga-se ao CAP, aumentando a afinidade destes ao DNA, que forma uma dobra no mesmo, aumentando a afinidade da RNA Polimerase ao DNA
Mutações no LacZ são ________ e o gene wt é__________.
- Recessivas
- Dominante
Mutações no lacI são _______ e podem ser ____________ ou ___________.
- Trans
- Recessivas ou Dominantes (dependendo se é ganho ou perda de função)
As mutações de perda de função no lacI são _________ em diplóides e _________ em haplóides.
Recessivas
Constitutivas
Para a ativação do lac é necessário ambos o:
Indutor para se ligar ao repressor e regulá-lo negativamente e o ativador (cAMP-CRP) para se ligar ao DNA.
Perda de função no lacI pode dever-se a:
- Proteína não ser produzida de todo (lacIc)
- Proteína ser alterada no domínio de ligação ao DNA, de forma a que não se consegue ligar ao operador (lacI-)
- Há um defeito no fenómeno de oligomerização, que impede que se dê a ligação ao DNA (lacId)
Exemplo de uma mutação de ganho de função em lacI:
lacIs - forma um super-repressor, ou seja, um repressor que não se liga ao alolactose (indutor) devido a uma alteração no sugar-binding pocket ou devido a um aumento de afinidade para o DNA, de tal forma que lacIs nunca se desliga do mesmo
Mutações em lacO são ______ (cis/trans), __________ no diplóide e _________ em haplóides e diplóides:
Cis
Dominantes
Constitutivas
Como é que mutações em lacO afetam o operão lac?
Alterações na sequência nulceotídica no local de ligação ao repressor, faz com que este deixe de reconhecer o operador
O operão ara na E.Coli compreende ____ genes estruturais que são controlados por _____ e por ______.
- 3 (araBAD)
- regulador geral CRP
- regulador específico AraC
AraC em E.Coli pode funcionar como um ativador ou como um repressor do operão. Quais os diferentes mecanismos?
- Na ausência de arabinose, os monômeros ligam-se preferencialmente a O2 e I1, sendo que posteriormente interagem pelas regiões N-terminais e formam uma ansa de DNA que bloqueia o acesso da RNAP ao promotor Pc (promotor do gene de araC) e ao local de ligação de CAP (ligação é necessária para a transcrição) - regulação à distância por formação de ansas
- Na presença de arabinoses, esta liga-se ao repressor, alterando a sua conformação, pelo que a sua afinidade vai ser 50x superior para o I2 do que para o O2, pelo que araC liga-se a I1 e I2, permitindo o acesso ao promotor do próprio gene e ao local de ligação a CAP, havendo transcrição do operão e do gene regulador.
O aumento dos níveis de regulador de arabinose permite uma resposta mais ______ a pequenas alterações nos níveis de arabinose, tornando a resposta mais ______:
- Rápida
- Sensível
Diferenças entre o operão ara na E.Coli e em B. subtilis:
- Ambos codificam 3 genes estruturais que codificam todas as enzimas para converter a arabinose em D-xilose-5-fosfata. No entanto, em B. subtilis envolve ainda mais genes envolvidos no metabolismo de outras fontes de carbono que não são utilizadas pela E. Coli.
- regulador muito diferente de AraC (no entanto, muito parecido ao lacI)
Modos de ação de araR na presença de arabinose em B. subtilis:
- ligam-se dímeros de araR a dois operadores, que interagem e formam tetrâmeros, induzindo dobras no DNA que impede a transcrição do operão
- dímeros ligam-se a um único operador, regulando negativamente a transcrição de araR e de abnA (menos eficaz)
Diferentes modos de ação de araR, permite um controlo apertado de certos genes, que envolve formação de loops de DNA e uma regulação mais flexível, dependendo das necessidades fisiológicos dos produtos dos genes
Mecanismo de ação de araR na presença de arabsinose em B. subtilis:
Arabinose liga-se a araR, alterando a sua conformação, deixando de ter afinidade para o DNA, pelo que expressa o operão e o repressor
