Regulação da transcrição em eucariotas

Question 1

Unidade de transcrição genérica em leveduras:

Answer 1

• UAS - upstream activating sequences
• TATA box - promotor core (sítio de ligação a TBP)
• Silenciador - onde se liga fatores de transcrição de repressão

Question 2

Complexo genérico de metazoanos (módulos de controlo transcricional)

Answer 2

• INR - iniciador
• DPE - elemento promotor downstream
• Enhancer (upstream e downstream) - sítios de ligação a promotores
• RE - elemento de resposta genérico
• Silenciador

Question 3

Regulação dos genes GAL:
* ativador:
* repressor:

Answer 3

• ativador: Gal4
• repressor: Mig1

Question 4

Genes Gal na levedura:

Answer 4

• Gal1, 7, 5 e 10 - catabolismo da galactose (em glucose-6-fosfato)
• Gal2 - permease (entrada de galactose na célula)
• Gal3, 4 e 80 - genes regulatórios

Question 5

Promotores de Gal ____ e Gal ____ são divergentes.

Answer 5

• Gal 7 e 10
• Gal 1

Question 6

UASG (galactose upstream activating sequence), a 275 bp upstream de +1 de Gal1, contém os ____ sítios de ligação a ____, que tem cerca de ____bp no total e cada sítios de ligação tem ____ bp. Nesta zona também se localiza o sítio de ligação de ____ com cerca de ____bp.

Answer 6

• 4
• Gal4
• 118
• 17
• Mig1
• 13

Question 7

Qual o domínio de ligação ao DNA de Gal4?

Answer 7

Zinc finger domain
* β sheets com resíduos de cisteina
* α helix com resíduos de histidina

Question 8

O domínio de ligação ao DNA de Gal4 reconhece sequências ________ separadas por ____ nucleótidos.

Answer 8

• polindrómicas (CGG e GGC)
• 11 nucleótidos

Question 9

Monómero de Gal4:

Answer 9

• 1-65 nucelótidos - ligação ao DNA
• 66-94 - nucleótidos (região de dimerização)
• 148-196 nucleótidos (ARI - região regulatória de ativação I, não muito importante)
• 768-881 (ARII - região regulatória de ativação II, muito importante)

Question 10

Indica em que condições há expressão genética:
a. DNA binding domain Gla4 + região ativadora de Gal4
b. apenas DNA binding domain de Gla4
c. apenas região ativadora de Gla4
d. DNA binding domain de LexA unido à região ativadora de Gla4

Answer 10

a. sim
b. não
c. não
d. sim

Question 11

O two-hybrid assay permite estudar … e a técnica consiste em:

Answer 11

• Interações proteína-proteína
• incorporar uma proteína com um domínio de ligação ao DNA de uma proteína regulatória de um certo gene e outra proteína com a região ativadora da mesma proteína regulatória. É necessário a interação do domínio de ligação ao DNA e da região ativadora para a proteína regulatória conseguir exercer a sua função na regulação da transcrição. Assim, se as duas proteínas interagirem, vão provocar a interação dos dois domínios e ocorre a expressão genética. Se elas não interagirem, a proteína regulatória não é ativada e não há expressão genética.

Question 12

Como ocorre a ativação da transcrição por Gal4?

Answer 12

• ausência de galactose - Gal80 liga-se a Gal4, impedindo que esta seja reconhecida por fatores de transcrição.
• presença de galactose e ATP - estes ligam-se a Gal3, ativando-o → por sua, vez, Gal3 liga-se a Gal80, provocando a sua dissociação de Gal4 e transportando-o para o citoplasma onde o vai sequestrar.→ Gal4 livre → recrutamento de maquinaria de transcrição, incluindo SAGA, Swi/snf e TFIID → ativação da transcrição de vários genes Gal, incluindo Gal3 (feedback positivo auto-catalítico)

Question 13

Snf1 para estar ativo tem que estar associado com:

Answer 13

• uma das subunidades regulatórias Sip1, Sip2 ou Gal83
• subunidade ativadora Snf4

Question 14

Como ocorre a repressão por glucose dos genes Gal?

Answer 14

• ausência de glucose: Snf1 está fosforilado → move-se para o núcleo → desfosforila Mig 1 (alterando a sua interaçao com Ssn6-Tup 1 → Mig1 migra para fora do núcleo, deixando de reprimir a transcrição de genes Gal → Snf 1 fosforila Sip4 (ativador de transcrição ), ativando-o → ativação da transcrição; também se pensa que Snf1 modifica a cromatina e no complexo de transcrição da RNAPII
• presença de glucose: hexose cinase e fosfatase Glc7 inibem Snf1 (por alterações conformacionais) → Mig1 mantém-se fosforilado e ligado ao DNA, reprimindo a transcrição.

Question 15

A interação de sinais e controlo combinatório assegura que:

Answer 15

Certos genes estao ativos ou reprimidos apenas quando uma combinação própria de dois ou mais sinais está presente. Cada sinal comunica com um gene através de uma proteína regulatória.

Question 16

Como é que ocomplexo Swi/Snf regula a transcrição de genes HO?

Answer 16

Swi5 liga-se ao promotor → recruta modificadores de nucleossomas (Swi/Snf e SMAD) → deslocamento dos nucleossomas do DNA → ligação de SBF ao DNA → ativação do gene

Question 17

Combinação de proteínas regulatórias que controlam as diferentes identidades celulares em S. cerevisiae:

Answer 17

• Tipo a → expressão de a1 → não se liga a Mcm1, mas este sozinho ativa a transcrição de genes específicos de a
• Tipo α → expressão de α1 e α2 → dímero de α2 associa-se com um dímero de Mcm1 que vai reprimir a transcrição de genes específicos de a + α1 associa-se com um dímero de Mcm1 que ativa a transcrição de genes específicos de α
• Tipo a/α (diploide) → dímero de α2 associa-se com um dímero de Mcm1 que vai reprimir a transcrição de genes específicos de a + α2 associa-se com a1 inibindo a expressão de genes específicos de haplóides e inibindo a transcrição de α1

Question 18

Porquê é que ocorre o silenciamento de genes na proximidade dos telómeros?

Answer 18

Os telómeros possuem cerca de 50 locais de ligação à proteína Rap, que vai recrutar um complexo de várias proteínas Sir (Sir2, Sir3 e Sir4) que se ligam aos cromossomas e formam uma estrutura em loop nos telómeros. Para além disso, existe uma desacetilação predominante nas histonas nos telómeros, que levam ao aumento da sua afinidade com o DNA (maior heterocromatinação)

Question 19

Crescimento em diferentes tipos de meio, com ou sem silencimento do gene URA3 (biossíntese de uracilo):

Answer 19

• Com o gene URA3 ativo, vai ocorrer crescimento celular mesmo que o meio não contenha Uracilo, mas não ocorre quando contém FOA pois, esta enzima converte-o num produto tóxico
• COm o gene URA3 silenciado ocorre crescimento num meio com FOA (e com uracilo) mas não ocorre crescimento num meio sem uracilo

Question 20

O silenciamento de um gene ao ser colocado próximo de uma zona telomérica pode ser ultrapassado ao:

Answer 20

Colocar uma forte região promotora (como UASg) upstream do gene na regiao telomérica

Question 21

Os genes Gal1 e Gal7 codificam:

Answer 21

Uma galactocinase e transferase, respetivamente, que cataliza a conversão de galactose para glucose-6-fosfato