Regulação da expressão gênica em eucariotos

A expressão gênica em eucariotos é regulada em vários estágios!

E organismos com uma ou mais células ligam e desligam genes a partir dos sinais do meio interno e externo.

E novamente: de acordo com a demanda da célula que alguns genes serão expressos e outros serão silenciados.

Cada estágio na figura é um ponto de controle no qual a expressão gênica pode ser ligada ou desligada, acelerada ou desacelerada.

Na figura é demonstrado o sinal sendo emitido pra cromatina (DNA + proteínas histonas), sendo necessário o desempacotamento dela para a exposição do DNA e para que possa transcrever os genes.

Na primeira fase da transcrição, notamos a presença dos exóns e íntrons, e que logo após ocorrerá o processamento do RNA... (já vimos esse processo anteriormente). Ao final, teremos o processamento das proteínas.

Como vai acontecer o controle dessa expressão gênica?

A maioria dos genes eucarióticos não estão organizados em operóns.

A estrutura da cromatina afeta a expressão em eucarioto, pois se ela estiver bem novelada fica impossível chegar até o DNA, como dito acima. Então se ela dificulta fatores de transcrição, os ativadores e a RNA polimerase de se ligarem ao DNA, se torna essencial uma mudança nessa estrutura.

A estrutura da cromatina afeta a expressão em eucarioto, pois se ela estiver bem novelada fica impossível chegar até o DNA, como dito acima. Então se ela dificulta fatores de transcrição, os ativadores e a RNA polimerase de se ligarem ao DNA, se torna essencial uma mudança nessa estrutura.

Tanto repressores, quanto ativadores, atuam na regulação procariota e eucariota, mas em eucariotos tem mais genes que vão ativar do que o controle de repressão.

Como dito acima, a estrutura da cromatina precisa ser alterada pra facilitar o acesso ao DNA...

Para isso, vai acontecer as modificações das histonas e metilação (adicionar o grupamento metila) do DNA.

- O DNA quando está muito metilado está associado ao silenciamento dos genes.

- A metilação do DNA é mais comum em bases citosinas adjacentes a guanina (CpG), na mesma fita.

Bolinha branca - Não está metilada, então pode acontecer a expressão gênica.

Bolinha cinza - Tem metilação, então a expressão gênica é bloqueada.

OBS: PADRÕES ANORMAIS DE METILAÇÃO ESTÃO ASSOCIADOS A ALGUNS TIPOS DE CÂNCER!

Como...???

Quando se tem a quebra desse controle em relação a metilação, tem a chance de aparecer cânceres.

E pode haver 2 padrões de metilação distintos:

Hipometilação generalizada do genoma, gerando instabilidade cromossômica e ativação de onco genes.

Hipermetilação que se apresenta na região promotora, responsável pelo silenciamento de genes, que diminuir o aumento desses genes.

Deveria ter o equilíbrio!!

Outro fator que afeta a regulação gênica, ligado à cromatina, é a modificação das proteínas histonas, pode acontecer:

- Metilação: Adição de grupos metila (CH3) às caudas das proteínas histonas.

- Acetilação: Adição de grupos acetila - CH3CO à lisina situados na cauda da histona, relaxando a cromatina e fazendo o DNA ser exposto aos fatores de transcrição.

Mas também tem...

- Desacetilação da histona: reprime a transcrição (cromatina condensada).

OBS: Estudam-se a importância da acetilação e desacetilação de histona nas doenças inflamatórias dos pulmões.

Link: https://varstation.com/pt/blog/genetica/a-expressao-genica-e-seu-papel-para-as-doencas-geneticas/

EPIGENÉTICA

• Estuda as interações entre os genes: expressão ou supressão deles.

• Permitem a formação do fenótipo (características apresentadas) sem alteração do genótipo.

• Investiga a informação do DNA, mas que não faz parte da sequência desse DNA.

Esses processos ocorrem...

- No DNA, por ação da metilação;

- E nas histonas, pela ação da acetilação ou metilação.

Link: https://pebmed.com.br/os-fatores-geneticos-do-hospedeiro-como-definidores-das-manifestacoes-da-covid-19/