- Promotor e a maquinaria de transcrição
- Melhoradores e transcrição
- Desativação de genes: repressores transcricionais
Resultados da aprendizagem
- Discutir o papel dos factores de transcrição na regulação dos genes
Tal como nas células procarióticas, a transcrição de genes em eucariotas requer a ação de uma RNA polimerase que se liga a uma sequência de ADN a montante de um gene para iniciar a transcrição. No entanto, ao contrário das células procarióticas, a RNA polimerase eucariótica requer outras proteínas, ou factores de transcrição, para facilitar o início da transcrição. A RNA polimerase por si só não pode iniciar a transcrição emExistem dois tipos de factores de transcrição que regulam a transcrição eucariótica: Factores de transcrição gerais (ou basais) ligam-se à região promotora central para ajudar na ligação da RNA polimerase. Factores de transcrição específicos ligam-se a várias regiões fora da região promotora central e interagem com as proteínas no promotor central para aumentar ou reprimir a atividade da polimerase.
Ver o processo de transcrição - a produção de ARN a partir de um modelo de ADN:
Promotor e a maquinaria de transcrição
Os genes estão organizados de modo a facilitar o controlo da sua expressão. A região promotora situa-se imediatamente a montante da sequência codificadora. Esta região pode ser curta (apenas alguns nucleótidos) ou bastante longa (centenas de nucleótidos). Quanto mais longo for o promotor, mais espaço disponível para as proteínas se ligarem. Isto também acrescenta mais controlo ao processo de transcrição. O comprimento do promotor éO objetivo do promotor é ligar factores de transcrição que controlam o início da transcrição.
Na região do núcleo do promotor, 25 a 35 bases a montante do local de início da transcrição, encontra-se a TATA box. A TATA box tem a sequência consensual 5'-TATAAA-3'. A TATA box é o local de ligação de um complexo proteico denominado TFIID, que contém uma proteína de ligação TATA. A ligação da TFIID recruta outros factores de transcrição, incluindo TFIIB, TFIIE, TFIIF e TFIIH. Alguns destesOs factores de transcrição ajudam a ligar a RNA polimerase ao promotor, e outros ajudam a ativar o complexo de iniciação da transcrição.
Alguns biólogos preferem restringir o alcance do promotor eucariótico ao núcleo do promotor, ou sítio de ligação da polimerase, e referem-se a estes sítios adicionais como elementos proximais do promotor, porque se encontram geralmente a algumas centenas de pares de bases a montante do sítio de início da transcrição.são a caixa CAAT, com a sequência de consenso 5'-CCAAT-3' e a caixa GC, com a sequência de consenso 5'-GGGCGGG-3'. Factores de transcrição específicos podem ligar-se a estes elementos proximais do promotor para regular a transcrição do gene. Um determinado gene pode ter a sua própria combinação destes sítios específicos de ligação dos factores de transcrição.Quando os factores de transcrição se ligam ao promotor imediatamente a montante do gene codificado, este é referido como um elemento cis-acting , porque se encontra no mesmo cromossoma, imediatamente a seguir ao gene. Os factores de transcrição respondem a estímulos ambientais que fazem com que as proteínas encontrem os seus locais de ligação e iniciem a transcrição do gene necessário.
Melhoradores e transcrição
Em alguns genes eucarióticos, existem regiões que ajudam a aumentar ou melhorar a transcrição. Essas regiões, chamadas potenciadores Podem estar localizados a montante de um gene, dentro da região codificadora do gene, a jusante de um gene, ou podem estar a milhares de nucleótidos de distância.
As regiões potenciadoras são sequências de ligação, ou locais, para factores de transcrição específicos. Quando um fator de transcrição proteico se liga à sua sequência potenciadora, a forma da proteína altera-se, permitindo-lhe interagir com as proteínas no local do promotor. No entanto, uma vez que a região potenciadora pode estar distante do promotor, o ADN tem de se dobrar para permitir que as proteínas nos dois locais entrem em contacto. ADNEsta mudança de forma permite a interação das proteínas activadoras específicas ligadas aos potenciadores com os factores de transcrição gerais ligados à região promotora e à RNA polimerase.
Figura 1. Um potenciador é uma sequência de ADN que promove a transcrição. Cada potenciador é constituído por sequências curtas de ADN denominadas elementos de controlo distal. Os activadores ligados aos elementos de controlo distal interagem com proteínas mediadoras e factores de transcrição. Dois genes diferentes podem ter o mesmo promotor mas elementos de controlo distal diferentes, permitindo uma expressão genética diferencial.
Desativação de genes: repressores transcricionais
Tal como as células procarióticas, as células eucarióticas também possuem mecanismos para impedir a transcrição. Os repressores transcricionais podem ligar-se a regiões promotoras ou potenciadoras e bloquear a transcrição. Tal como os activadores transcricionais, os repressores respondem a estímulos externos para impedir a ligação de factores de transcrição activadores.
Em resumo: Regulação dos genes de transcrição eucarióticos
Para iniciar a transcrição, os factores de transcrição gerais, como o TFIID, o TFIIH e outros, devem primeiro ligar-se à caixa TATA e recrutar a RNA polimerase para esse local. A ligação de factores de transcrição reguladores adicionais a cis Para além das sequências promotoras, as regiões potenciadoras ajudam a aumentar a transcrição. Os potenciadores podem estar a montante, a jusante, dentro do próprio gene ou noutros cromossomas. Os factores de transcrição ligam-se às regiões potenciadoras para aumentar ou impedir a transcrição.