Regulação em eucariotas superiores Flashcards
Características da transcrição em higher eucariotas, comparando com procariotas:
- Há mais sinais de integração: para muito genes a ativação depende da presença simultânea de muitos ativadores, sendo que cada um pode ser controlado por um sinal diferente
- Há mais control combinatório: muitos ativadores trabalham em várias combinação com outros ativadores (e repressores) para regular diferents sets de genes
- Genes são normalmente controlados po diferentes sets de reguladores: isto permite que o mesmo gene seja expresso em resposta a diferentes sets de sinais
O que é um enhancer?
Um set de sítios de ligação de regulação contínuos (seguidos), que podem estar localizados muitos milhares de pares de bases upstream ou downstream dos genes (portanto, “wotk at a distance”).
- O genoma da levedura codifica cerca de ____ fatores de transcrição.
- Genoma de C. Elegans e D. Melanogaster têm, pelo menos, ________ fatores de transcrição
- Genoma humano tem cerca de ________.
- 300
- 1000
- 3000
Dados a natureza combinatorial da regulação da transcrição, estas diferentes modestas nos números pode produzir uma expansão dramática na complexidade regulatória
O ________________ é requerido para a expressão de todos (ou quase todos) os genes que a polyII transcreve.
Complexo mediador
Mecanismos de ação de repressores eucarióticos:
- competição: ligam-se a um local de DNA que se sobrepõe com o local de ligação de um ativador → inibição a ligação do ativador, inibindo a sua ativação;
- proteína derivativa de um ativador, mas com perda da região de ativação
- proteína derivativa de um ativador que só está ativo em forma de dímero, que mantém a região de dimerização mas perde a região de ligação ao DNA - inibição: repressor liga-se ao DNA, assim como o ativador, e interage com este, ocluindo a sua região de ativação
- repressão direta: repressor liga-se upstream do gene e, interagindo com a maquinaria de transcrição no promotor, inibe a iniciação da transcrição
- repressão indireta: recrutamento de modificadores de histonas que alteram os nucleossomas de maneira a inibir a transcrição (deacetilação, metilação)
O embrião precoce de Drosophila apresenta uma distribuição não uniforme de 4 reguladores de transcrição. Quais?
- Bicoid e Hunchback - vão se concnetrar na parte anterior do embrião
- Giant - vai se concnetrar em duas regiões diferentes
- Kruppel - concentra-se mais ou menos a meio
O que é que as diferentes localizações dos 4 fatores de transcrição define?
A informação posicional ao longo do eixo anterio-posterior.
Que gene regulam estes fatores de transcrição na Drosophila?
Gene eve, um gene importante no desenvolvimento deste embrião
O locus de eve contém ____ kbp. Quantos enhancers?
- 12 kbp
- 5 enhancers
- na região 5’ (upstream) contém 2 enhancers que controlam as stripes 3, 7 e 2 e cada enhancer estende-se por 500 bp
- na região 3’ (downstream) contém 3 enhancers que controlam as stripes 1, 4, 5 e 6
O que gera esta expressão do gene eve em riscas?
Ligação ou não dos diferentes fatores a locais de ligação a montante do gene (enhancer) e que são responsáveis pela definição de cada faixa.
Como é que os 4 fatores regulam a expressão do módulo da strike 2?
Repressores: Kruppel e Giant
Ativadores: Bicoid e Hunchback
(o módulo para a stripe2 contém locais de ligação para os 4 fatores e transcrição)
O que acontece à stripe 2 se as moscas não conseguirem expressar os ativadores (Bicoid e Hunchback) e os repressores (Kruppel e Giant)?
- Se não expressarem os ativadores, as moscas não vão conseguir formar a stripe 2 eficientemente
- Na deficiência dos dois repressores, a stripe 2 expande-se e vão cobrir uma região anormal do embrião.
Assim, a stripe 2 é apenas expressa na região que tem ____________ e as barreiras da stripe são definidas pela expressão de:
- Hunchback e Bicoid
- Kruppel e Giant
Enhancers diferentes atuam independentemente entre si na região regulatória de eve. Porquê?
Repressores ligados a um enhancer não interferem com ativadores em enhancer vizinhos, pois não possuem sítio de ligação para sequências de DNA específicas que lhe permite reconhecer e ligar-se aos dois enhancers. Por exemplo, o eve 3 é expresso na região de eve 2 mas não é reprimido por Kruppel porque este não se consegue ligar ao seu DNA. Por além disso, a ligação de repressores em enhancers da stripe 2 não vão interferir com enhnacers da stripe 3 dada a sua grande distância
Em mamíferos, a forma mas comum de metilação é:
Transferência de um grupo metil para o C5 de um citosina
Onde ocorre a metilação ao nível do DNA?
Em dinucleótidos CG (ou CpG). Atenção, não confundir com ilhas de CpG
Cerca de ____% dos CpGs nos mamíferos estão metilados. A metilação é simétrica, o que significa que ________________________. Ocorre em zonas _____________________________.
- 80
- ocorre em ambas as cadeias
- zonas repetitias, regiões intergénico e no corpo do gene
Como é que a metilação é mantida durante a replicação?
Numa parte onde apenas uma cadeia está metilada, a maquinaria de replicação do DNA normalmente incorpora a citosina (dCTP) disponível não metilada e, assim, é formada um replicado de DNA hemi-metilado (metilado apenas numa cadeia), sendo que a cadeia metilada é a parental (e não a recém-formada). Por fim, a propagação fiel da metilação de DNA requere a conversão de sítios hemi-metilados para novamente moléculas metiladas simetricamente.
Que organismos perderam a maquinaria de metilação?
S. cerevisiae, C. elegans e Drosophila
(em mamíferos, a metilação é crucial para o seu desenvolvimento embriónico)
Em que consiste o fenómeno de imprinting?
Mamíferos têm duas cópias de um gene e na maioria dos casos, são os dois expressos de forma idêntica. Nos casos de imprinting, uma cópia está ativa e outra inativa
Sabendo que os enhancers estão a milhares de pares de bases de distância dos promotores que regulam, como é que não afetam outros promotores mais próximos?
Para prevenir esta ativação promíscua, existem os enhancer-blocking insulator, localizados entre um enhancer e um certo promotor, prevenindo a sua comunicação.
Duas propriedades dos insulators:
- Bloquear a comunicação enhancer-promtoor, bloqueando a atividade do enhancer.
- Previnem a propagação de cromatina repressiva (funciona como barreira)
Exemplo de um modo de ação dos insulators:
Mover um promotor para um loop de DNA, onde fica protegido (não consegue ser ativado) pelo enhancer.
No imprinting materno a cópia ativa é herdada de ____________ e vice-versa.
Pai
