Organização e Regulação do Material Genético:

O genoma é a totalidade do material genético de um organismo e contém os

genes.

Um gene é uma sequência de nucleótidos de uma molécula de DNA que

origina uma molécula de RNA funcional. Esta pode ser RNAm (mensageiro que

codifica um polipéptido), RNAt ou RNAr.

Procariontes:

O seu genoma é constituído por uma molécula circular de DNA associada a

proteínas e que forma o seu único cromossoma, concentrando na região do

nucleóide.

Algumas bactérias possuem também pequenas moléculas circulares de DNA –

os plasmídeos – úteis em engenharia genética como vectores.

Eucariontes:

O seu genoma é constituído por várias moléculas lineares de DNA nuclear

associadas a uma grande quantidade de proteínas, especialmente histonas,

formando a cromatina. Cada molécula de DNA associada a proteínas constitui

um cromossoma. O genoma dos eucariontes contém também material genético

extracelular – as mitocôndrias e os cloroplastos contêm DNA semelhante ao

bacteriano.

Em cada ciclo celular, o DNA é replicado.

Os genes estão sujeitos a regulação. Um dos pontos de regulação da expressão

dos genes é a transcrição do DNA para RNAmensageiro.

Regulação nos Procariontes:

Modelo do Operão:

É constituído pelos seguintes elementos:

1. Genes estruturais: conjunto de genes que codificam proteínas

2. Promotor: Sequência específica de nucleótidos do DNA à qual se liga a

RNA polimerase e onde tem início a transcrição

3. Operador: sequência de DNA que controla o acesso da RNA polimerase

ao promotor e que permite activar ou desactivar a transcrição de todos os

genes estruturais.

Um gene regulador encontra-se a uma determinado distância do operão, tem o

seu próprio promotor e codifica o repressor.

O repressor é uma proteína alostérica com duas formas: uma activa e outra

inactiva. É específico, reconhece e liga-se ao operador de um determinado

operão.

A transcrição dos genes estruturais do operão origina uma longa molécula de

RNAm.

Bactéria Escheria coli: operões lac (metabolismo da Lactose) e trp (síntese do

Triptofano)

Operão LAC- operão do tipo indutivo – tem REPRESSOR ACTIVO (vias

catabólicas – SÓ HÁ TRANSCRIÇÃO SE O SUBSTRATO ESTIVER

PRESENTE):

Na ausência de lactose: O gene regulador produz um repressor que se liga ao

operador, a RNA polimerase não se pode ligar ao promotor e a transcrição é

bloqueada – não se forma RNAm.

Na presença de lactose: A lactose liga-se ao repressor, que então não se pode

ligar ao operador, a RNA polimerase liga-se ao promotor e transcreve os genes,

surgem então as enzimas que intervêm na degradação da lactose.

Operão TRP - operão do tipo repressivo – tem REPRESSOR INACTIVO E O

PRODUTO FINAL DA VIA METABÓLICA FUNCIONA COMO COREPRESSOR,

quando a sua actividade aumenta, liga-se ao repressor,

activando-o (vias anabólicas - POUPANÇA DE RECURSOS):

Na ausência de Triptofano: O gene regulador produz um repressor inactivo

que não se pode ligar ao operador, a RNA polimerase liga-se ao promotor e dáse

a transcrição dos genes, surgem as enzimas da via do triptofano.

Na presença de Triptofano: O triptofano liga-se ao repressor, activando-o, o

reperssor liga-se ao operador, impedindo a ligação da RNA polimerase ao

promotor, não se dá a transcrição.