Regulando a expressão gênica de procariotos

o olá tudo bem com vocês talvez vocês tenham o conheço alguém que tem intolerância à lactose por acaso vocês compreender um pouco melhor já conhecerem o dia a dia dessas pessoas vão descobrir que os iogurtes por mais que sejam bem vasos de leite eles apresentam níveis mais baixos de lactose e que consequentemente podem eventualmente nem trazer tantos problemas evidentemente as pessoas que não tenha lactase enzima capaz de quebrar a lactose disponível elas ainda podem ter algum desconforto se existe algum remanescente algum resquício de lactose nesse jogo legalmente nós podemos fundamentar ainda coenzimas mas a maneira

natural que o iogurte já têm níveis menores de lactose é função adicionando as bactérias ao eixo são capazes de gravar lactose mas também vocês bactérias o tempo inteiro são capazes de degradar lactose como que essas bactérias quando do leite e na presença de lactose decidem utilizar em nutrientes como fonte de energia e consequentemente quebram e digerem o mesmo vamos descobrir como ocorre a regulação da expressão gênica em procariotos nós já passamos aqui pela estrutura dos nossos ácidos nucleicos pela replicação do dna pelo processo de transcrição e tradução e agora nós precisamos entender quando que essa

nossa regulação ocorre em procariotos para definir a transcrição de um determinado alvo o nosso objetivo hoje nos focarmos aqui entender não como dna é transcrito em rna e o arranhar é traduzido em proteína mas sim quando um quanto passando no próprio e outro em comparação com o nosso eucarioto eu não tenho aquela nossa separação do lucro não tem a compartimentalização celular nós bactérias os em geral eles vão ter aqui o dna circular presente no citoplasma no mesmo local onde vai ocorrer esse processo de transcrição e depois o processo o som que é diferente quando nós

começamos em eucariotos que compartimentalizam esses eventos em tempos para cá e outros nós vamos ter aqui o processo de transcrição do dna vai aqui se transformar no nosso r a depois nós teremos um processo de processamento desse nossa ganhar esse nosso arranhar pode ser estável na onde no citoplasma do organismo nós poderíamos ter aqui a tradução do mesmo em proteína e por fim o processo após a tradução será desempenhada uma determinada função naquela proteína em procariotos o passo altamente regulado e aqui na transcrição é o passo chave eu passo regulatório mais importante para a expressão

dessas nossas proteínas em procariotos são basicamente ele tem que responder a desafios ambientais desafio esse por exemplo quando eu tenho leite eu não tenho outra fonte de carbono que não seja à lactose aquele procure outra precisa responder esse desafio produzindo ou seja a ti o gene que vai codificar para lactase assim sendo eu posso ter uma situação onde também eu tenho aqui a o acréscimo de triptofano eu não preciso mais produzir as enzimas relacionadas com a biosíntese de triptofano por quê porque agora já tem o triptofano ali presente aquela bactéria não precisa mais produzir eu

preciso regular negativamente a minha a síntese de enzimas porque não é mais necessário investir energia na produção de triptofano dado que o mesmo está abundante no ambiente ou o caso aqui da lactose quando por acaso eu preciso consumir lactose eu vou começar a produzir uma atividade de integração da lactose por quê porque eu não precisava antes eu não tinha lactose ou não depende do consumo dessa lactose para proliferação e sobrevivência daquela bactérias basicamente a regulação da expressão gênica de procariotos vai se enquadrar em uma dessas nossas quatro categorias eu posso ter um sistema induziu ou

seja você tem que eu ligo aí um bom sistema repressível de um sistema que eu estou desligando essa nossa expressão vamos os sistemas vão ter duas classificações compre positivo ou seja um criminoso positivamente um controle negativo onde eu induzo a o silenciamento induz a redução da expressão o sistema repressivo igualmente após ter um controle positivo ou um controle negativo vamos olhar com mais cuidado essas nossas situações aqui no nosso sistema induzível eu vou ter por exemplo um gene regulador que ele vai produzir um ativador que vai ficar inativo ou seja ele é uma molécula que

é capaz de induzir a expressão ligando se em outras regiões por exemplo relacionado ao fator cima na nossa rna polimerase ou multa elemento que vai se ligar ali recrutando a maquinaria de transcrição em procariotos mas que fica inativo ou seja ele não vai ligar no local que ele regula consequentemente ele não vai permitir aqui que continuemos com o nosso processo de promoção e transcrição é porque a nossa rna polimerase não será recrutado para ligar no nosso promotor se por acaso eu chegar agora aí adicionar essa nossa é molécula regulatório aqui por exemplo vamos supor que

essa molécula seja um indutor aqui representado por essa bolinha ele vai ligar nesse nosso ativador que estava inativo e agora ele lá relacionar acelerar interagir com a nossa molécula de dna propiciando a transcrição ao permitir o recrutar da nossa rna polimerase então nós temos aqui um sistema induzível ou seja eu não tinha expressão que eu coloquei a molécula modifiquei que estava acontecendo tem um controle positivo porque porque quando eu adicionei a minha molécula em doutora eu iniciei o meu processo de transcrição a outra possibilidade a temos um sistema igualmente induzível mas que seja de controle

negativo ou seja eu tenho aqui a produção de um outro gene regulador do meu repressor e e a todos ele vai ligar aqui nessa nossa região pegando nessa nossa região reguladora antes ali no nosso gene codificante a rna polimerase não consegue iniciar o processo de tradução de transcrição ou seja eu estou muito lindo essa nossa ligação por acaso eu adicionaria que eu induzir porque é um sistema induzível eu adicionar o nosso indutor essa nossa bolinha aqui ela vai ligar aqui no nosso a pessoa como nós observamos aqui e o repressor vai se deslocar ou seja

ele vai soltar a nossa fita de nem a e vai permitir que a rna polimerase e faça o processo de transcrição ou seja o que nós temos em comum entre esses dois tipos de sistema inclusivo de controle um positivo e negativo é que quando eu adiciona uma molécula e inicie o processo de transcrição por descrição induzíveis por um doutor entretanto no sistema positivo quando eu tenho mil a minha proteína ativadora que ela não liga na nossa molécula e no sistema negativo eu tenho uma proteína repressora tá ligado o tempo inteiro um quando eu adiciono o

nosso indutor no nosso sistema negativo eu vou soltar aqui esse nosso repressor e no sistema positivo que vimos anteriormente eu vou fazer com que o ativador ligue aqui nessa nossa molécula de dna dá o nosso sistema repressivo ele vai funcionar de maneira análoga mas inversa tão que nós temos aqui eu tenho novamente um gene regulador é produzir aqui uma proteína constantemente que é uma proteína ativadora que ela liga diretamente aqui na nossa região e recruta rna polimerase então eu tenho transcrição sendo problema constantemente até que por ser um sistema repressivo eu vou adicionar um cor

repressor ou seja uma molécula que precisava essa bolinha vermelha que vai ligar aqui no nosso ativador que estava preso na molécula de dna e vai fazer o mesmo se deslocar ao deslocar o mesmo arranhar por menorzinho não vai conseguir ligar nessa região iniciado o processo de transcrição então aqui no sistema repressível quando eu adiciona minha molécula eu cesso e em um sistema repressivo de controle positivo porque eu tenho uma molécula que ativa a transcrição que estava ligado no dna que vai ser deslocado já no nosso sistema repressivo de controle negativo o que que vai acontecer

eu vou ter aqui no novamente um gene regulador que está produzindo aqui uma determinada molécula ele não ligando line a na sua confirmação normal eu tenho outras que estão ocorrendo adequadamente por quê porque ele não está ligando ali na sua região regulatório quando eu adicionar o meu cu repressor ele vai ligar aqui nessa nossa proteínas regulatórias em ao ligar nela nós vamos ter uma interação com a nossa molécula de dna e vai bloquear a transmissão é o bloquear a transcrição não consigo produzir eu não consigo transcrever o meu gene de interesse sistemas eles vão em

são combinados de forma responder e ativar ou desativar um conjunto de genes porque o genoma procariótico um totalmente ele está organizado o que nós e o perón se você já são unidades que operam em conjunto quando eu tenho ela ativação da transcrição de uma determinada unidade dessas eu vou produzir diversos em as mensageiras ele vou produziu diversas proteínas a partir daquela nossa mesma região esse sinal então ele facilita a regulação porque normalmente em boqueirão eu tenho uma mesma via metabólica e todas as enzimas relacionadas com elas em conjunto nós podemos perceber aqui nos componentes do

nosso pão então eu tenho aqui um promotor que ele não está sendo regulado para o nosso gene regulador é aquele nosso time que vai ser produzido para controlar a expressão do nosso perante ele não pode ficar dentro do peró ele precisa estar disponível aí justamente da responder esses nossos estímulos externos esse nosso aqui por exemplo poderia ser uma repressor como nós estamos indo aqui nós temos promotor para o nosso verão que o operador é um índice repressor ele vai ligar aqui eu tenho aqui a minha molécula efetora que ela pode ser uma indutor eu tiver

uma ação positiva aqui ou o que ela pode ser uma molécula indutora você tiver um sistema induzível uma molécula repressoras eu tiver um sistema repressível qual vai ser uma ideia esse nosso operador para ser uma sequência onde o nosso molécula regulatório é a linha e ao ligar nessa determinada região você vai ativar ou no caso aqui imprimir a expressão de todos os genes que estão aqui presentes são consul genes estruturais relacionados como a determinada via metabólica naquela bactéria eu posso ter então aqui a indução da expressão de um determinado opinião esse é muito eu tenho

um gene fora que do meu perdão que regula então esse repressor no está ativo ele vai ligar aqui no nosso o peu a nossa região regulatória no nosso operador do o cão que a nossa rna polimerase não consegue realizar o processo de transcrição até que de repente eu vou adicionar aqui o nosso indutor ou fazer o acréscimo dessa nossa molécula em ao adicionar essa nossa molécula que vai acontecer o nosso repressor ele vai se soltar daquela nossa região específica em ao soltar da mesma a produzir rna mensageiros esse nosso r a longo que com tempo

aqui todos os nossos genes do operon em uma única posição ele vai ter aqui várias evento as entradas de ribossomos o nosso reembolsam inicia o processo de tradução em pontos diferentes por quê porque eu vou ter no processo de tradução para o cariótipo a inclusão entrada aqui com diversos sítios de reconhecimento para o bolso eu começo um polipeptídeo nessa posição começa outro policultivo na exposição começa o outro pode pedido nessa posição eu posso traduzir em inclusive várias vezes cada aplicativo de um mesmo transferir outra possibilidade é temos uma repressão do nosso operon ou seja eu

vou produzir aqui a nossa proteína regulatória que vai ser um repressor este repressor aqui ele vai ele não vai ligar normalmente no nossa região operadora e aí renan federal cê pode fazer o seu serviço realizando a produção da renner mensageiro quando eu adiciono as a nossa molécula que a molécula repressor ela vai é permitir que o nosso regulador repressor nig no nosso dna na nossa região operadora do operon impeça a ligação e o recrutamento da rede a polimerase e consequentemente impeça o processo de transcrição o que ocorra vamos conhecer o funcionamento do operon lac que

está relacionado com a gravação de lactose ou nós temos aqui nessa nossa região um gene regulador esse nosso gene regulador ele é chamado de repressor lac qual é a capacidade dele e a capacidade de ligar e regular a nossa expressão do operon lac como nós veremos mais adiante início nossa pela nós temos o nosso operador operador esse qual terá a ligação do repressor like e nós teremos três genes sendo produzidos primeiro deles aqui é o que efetivamente faz a transformação de lactose e galactose e glicose que a nossa beta-galactosidase nós temos uma beta-galactosidase permeável seja

para aquela bater consiga adentrar com a nossa galactose para dentro da célula e ela ficou beta-galactosidase transacetilase não tenho três enzimas ali relacionadas com o processo bioquímico como um todo estão localizados aqui nessa nossa região verônica que quando nos abrimos percebemos que é produzido o mal nunca unidade de mensageiro policy histórica e essa grande umidade é produzir três proteínas 300 animais diferentes e como que ocorre essa revelação beijamos aqui eu tenho uma situação que eu não tem lactose ele vai acontecer bateria aqui nessa região anterior sendo produzido rna mensageiro pode pedir no nosso repressor lá

este repressor lá que ele vai vir aqui mas ligaram na nossa sequência operadora em ao ligar no operador e evita que a dna polimerase prossiga e consequentemente eu não tenho a expressão do nosso a reinar mensageiro e consequentemente não ocorre a tradução de nenhum desses dessas nossas enzimas aqui relacionadas com a degradação da lactose mas eu posso ter uma situação em que eu adicione lactose e adicionar lactose à lactose irá ligar aqui nessa nossa moleque qualquer pessoa e ela ligar na molécula refletora ela emite aqui a mesma acesse o operador lá que ao ela não

acessar o operador like a nossa rna polimerase pode iniciar o processo de transcrição produzir esse grande nova rna mensageiro pode sim tonico nós teremos os ribossomos aqui atuando e produzindo as três enzimas a partir daquele nosso rna mensageiro entretanto esse não é o único meu regulatório do nosso pão aqui ele não está mensurando apenas se eu tenho ou não tem lactose elementos foi isso também mas outra coisa que ele tava avaliando são os níveis de glicose de maneira indireta a partir de uma m psíquico telefone psíquica uma molécula que ela é produzida quando eu quebro

o app e tenho baixa glicose então se por acaso eu tenho alta micose eu não vou transformar o atp em específico que é uma molécula sinalizadora mas eu tenho baixa glicose aquela ba a perceber ele pode sinalizar que existe uma baixa quantidade de glicose disponível por quê porque eu vou começar a transformar atp em y com essa maneira é uma maneira da bactéria amizade para todos os outros mecanismos e elementos transcricionais que produzem enzimas relacionadas com outras fontes nutritivas outras fontes de carbono que olha a micose que é o mais fácil não está disponível talvez

seja necessário produzir esses outros nossos elementos capazes de consumir outros nutrientes em cada um dos elementos vai consultar se o seu respectivo nutriente está presente ou não para realizar o processo de transcrição pensando dentro do contexto da lactose aqui então nós teremos aqui 45 e tu ligando nessa nossa proteína carta que ela vai ligar antes do operador lá que aqui então se por acaso eu tenho a m psíquico eu vou produzir essa minha capa ligada com a minha psíquico e ela vai interagir na região promotora complexão dali propiciando a ter é do nosso pão toque

esses níveis ocorrem simultaneamente então o que nós podemos entender considerando os elementos regulatórios do operon lac como nós temos alta glicose alta lactose culpa não é transcrito ou será que quando nós temos baixa a glicose e baixa lactose que operou transferir ou nós temos baixa a glicose e alta lactose operando será transcrito ou será que quando temos baixa glicose e alta lactose que o operou não é transferido pensando nessa nossa pergunta aqui os meninos que a resposta é a letra c quando nós temos baixa glicose e alta lactose ou pelo vai ser transcrito por quê

porque se eu tenho alta glicose não tem por que usar a lactose que é mais complexa e menos eficientes de ser utilizado para que eu tenho baixa a glicose mas tenho alta baixa lactose também não tem sentido produzir esse gente porque eu já estou numa situação deficitária energética e eu ainda sem vou ficar produzindo uma enzima que não vai ter utilidade nenhuma então nós precisamos compreender como que esse processo regulatório ocorre em conjunto a situação aqui como essa por exemplo que eu tenho alto a glicose ou seja baixo e nem precisa de por baixa lactose

tanto repressor lá que estava ligado aqui na nossa região operadora imitando o processo de transcrição quanto a kátia que não terá em princípio que não ia ligar na região promotora regula recrutando rna polimerase e por acaso pode ficar um pouco essa nossa situação e ter aqui alta glicose com baixa me psíquico e alta lactose que que vai acontecer a nossa proteína cá continuará não ligando na região promotora mas em compensação o nosso repressor aqui vai se desligar e vai permitir que ocorra algum nível de transcrição quem vai produzir em reunião messenger mas a fazer uma

quantidade muito baixa que eu não estou induzindo mesmo aqui na nossa região promotora agora se eu tiver um terceiro cenário que é o cenário de baixa glicose com alto mp5 em alta lactose que que vai acontecer o whatsapp já se ligar para o específico e consequentemente na ligar aqui na nossa região promotora no verão aqui a lactose que está em alta quantidade de abundância vai ligar no repressor e vai evitar que o mesmo ninguém no operador do nosso pão que que vai acontecer eu vou produzir vou induzir pela proteína capa ligado em um pc pela

transcrição e ela não será exibida pelo nosso que apareceu lá consequentemente outeirinho grande quantidade de trânsito sendo produzida e como principal passo regulatório os procariotos é justamente a presença da atividade regulatória durante a transcrição nós teremos uma abundância de proteína produzida ea produção do triptofano que mencionei lá no começo a produção triptofano é complexa e também está dentro de um verão então eu vou começar lá do aço corismico vou passar para outro tipo de aço vou fazer outras conversões cada uma dessas sendo catalisada por uma enzima específica até que eu possa produzir especificamente triptofano ali

no final então você tem que tudo a capa bioquímica para que eu possa produzir a partir do meu percurso outro triptofano se eu tiver triptofano disponível não tem necessidade nenhuma de ativar tudo essa produção toda essa transcrição ea tradução de todos esses elementos para ter essa via biossintética disponível então eu preciso ter algum elemento regulatório que detecta a presença ou ausência de tempo tô falando para desencadear a expressão desse operon como um todo e aqui justamente essa engenhosidade procariótica de num ter um lucro não ter uma compartimentalização do processo de armazenamento do último pleito e

transcrição que ocorrem nos eucariotos eu posso acoplar processos regulatórios que envolvam simultaneamente a transcrição ea tradução assim sendo como eu tenho um único rna mensageiro sendo transcrito por vários e do somos e essa e essa trata sobre os ribossomos inicia imediatamente após o processo de transcrição eu vou ter o que a rna polimerase produzindo um o e vários ribossomos ou seja polirribossomo vários e bom somos tão ligados nesse remo só cheiro já iniciando o processo de tradução então conforme eu vou produzindo mais eu vou entrando com mais rna polimerase iniciando o processo transmissão eu já

vou acoplando a tradução simultaneamente olha como se fosse a rna polimerase vai na frente no dna o nosso ribossomos já está atrás no rn apo nascente sendo produzido realizando a tradução então o início desse nosso operon do triptofano ele vai propiciar um rna mensageiro com uma estrutura tridimensional única em particular como que ela funciona nós temos algumas interações intramoleculares dentro da produção dessa nossa molécula e elas serão extremamente importantes para a regulação da produção de proteínas a partir do mesmo como que isso vai funcionar quando nós temos alto triptofano nós temos a rna polimerase iniciando

o processo de transcrição imediatamente depois o ribossomo jady e essa traduzir essa região líder aqui a região que nós vamos chamar de região do nosso rna mensageiro ela tem uma alta quantidade de códons e triptofano ou seja se eu tenho muito triptofano o ribossomo vai passar por aqui rapidamente porque eu não tenho falta nesse nosso aminoácido ele vai traduzir rapidamente aquela região e logo começa a tradução da região dois ou seja o ribossomo vai ocupar a região 2 e vai te impedir que essa região dois interaja com alguma outra região como é a primeira estava

um pouco mais adiante ela já vai ter produzido a região três e a região quatro ao produzir a região 13 a4 elas vão interagir entre si formar um grampo grampo esse que vai deslocar a nossa rna polimerase e consequentemente a transcrição vai você sabe e se por acaso tem um baixo tá que tô falando ou seja eu vou ter aqui na nossa região aquela grande quantidade de cordas que exige em triptofano o ribossomo vai dar uma travadinho aqui ele não vai conseguir adicionar tão rapidamente quanto numa situação em que eu tenho triptofano abundante ou seja

o processo de tradução fica mais lento e um ribossomo não consegue avançar para parte 2 para nossa seção 2 do rna mensageiro antes da é a polimerase já ter continuado o processo de transcrição aí nós temos a interação entre a região 2 e a região três e não entra região 13 região 14 e o tipo de grampo aqui informado ele não vai inibir o processo de transcrição ou seja nós não vamos deslocar a nossa rna polimerase é um processo relativamente confuso certo ou tentar entender de uma outra maneira é a minha mão esquerda aqui ela

é o nosso ribossomo a minha mão direita é a nossa rna polimerase é que eu tenho o nosso rna mensageiro exposição um fiquem cobram de triptofano posição dois posição três e posição quatro sabe que que vai acontecer a nossa rna polimerase e vai entrar em cena e começa o processo de transcrição na velocidade que ela consegue produzir essa fita rapidamente o vídeo o sumo entra aqui e começa a realizar a tradução só que percebam eu tenho muitos colos de triptofano mas eu estou numa situação de alto triptofano consequentemente o ribossomo vai passar rapidamente por essa

posição vou passar rapidamente por ela ele entra na nossa região dos logo eu não consigo mais formar essa estrutura da região dois com a região três e continue o processo até que de repente é formada a nossa região quatro aqui finalmente estilo oi aqui é produzido e ele bate literalmente no nosso rna polimerase que a mesma não consegue continuar o processo de transcrição ou seja daqui em diante na verdade sequer existe produção de rna mensageiro como eu tenho mais passam de alto tryptophan e se eu tiver uma situação aqui ó debaixo triptofano qual vai ser

o contexto nós teremos novamente ribossomo é reaproveitado é nossa gelo 1 2 3 4 ou tanto aqui na nossa região a rna polimerase inicia operação opcional produz a nossa região um continuavam sendo ribossomos chega aqui começa a traduzir o que que acontece agora o nosso ribossomo vai ficar lento e não consegue avançar porque eu tenho um pouco triptofano enquanto isso a rna polimerase continua avançando até que lá ao realizar esse avanço eu vou formar a nossa estrutura entre a região 2 região 3 e essa e quando desloca rna polimerase estão lá continua ela transcreve a

região quatro e segue adiante que que vai acontecer é o dúvidas somo que não esse meu que foi travado aqui pode ligar nessa região e a liga nessa região inicia a tradução das proteínas e das enzimas relacionadas com a biossíntese de triptofano e assim eu consigo regular o nosso operon triptofano utilizando simplesmente estrutura de rna mensageiro sem a necessidade de a pessoa ou de um ativador proteico nós usamos essa vantagem de termos tanto o processo de transcrição contra o processo produção ocorrendo no mesmo lugar e agora que você já sabem como que as bactérias de

grado que regulam a produção das proteínas enzimas relacionadas com o consumo de lactose olá comeu iogurte isso dá um pouquinho só cuidado para não derrubar no teclado do computador em até mais e bons estudos