A regulação gênica é um processo de controle de genes que são expressos no DNA das células. Ao controlar a expressão do gene, as células podem controlar a produção de proteínas funcionais nas células. Alguns genes são ativados enquanto outros são desativados de acordo com o requisito. A regulação gênica pode ser realizada a partir da disponibilidade de DNA, produção de mRNA e processamento de proteínas. Diferentes genes são controlados em diferentes pontos na expressão gênica; por exemplo, regulação da estrutura da cromatina, nível de transcrição e nível de processamento de RNA, etc. A regulação de genes positiva e negativa são dois processos de regulação de genes nos quais os genes são expressos e os genes são suprimidos, respectivamente. A principal diferença entre a expressão gênica positiva e negativa é que na regulação positiva de genes, o fator transcricional se liga ao promotor do gene e facilita a ligação da RNA polimerase para transcrever o gene enquanto na regulação gênica negativa, uma proteína repressora se liga ao operador do gene e impede a expressão gênica.
CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é a regulação genética positiva
3. O que é regulação genética negativa
4. Comparação Lado a Lado - Regulação Genética Positiva e Negativa
5. Resumo
A transcrição é o passo inicial da expressão do gene. Isso só acontece quando a RNA polimerase está ligada ao gene. Se esse anexo falhar, a expressão do gene não será possível; portanto, a expressão gênica pode ser regulada. A ligação da RNA polimerase com o DNA é induzida pelos fatores de transcrição presentes no núcleo. Um fator de transcrição é uma proteína que é parte integrante da expressão do gene. Esse fator deve se ligar à região promotora do gene para ativar a expressão gênica, recrutando a RNA polimerase no DNA modelo. O fator de transcrição pode funcionar sozinho ou com outras proteínas para regular a taxa de expressão gênica, promovendo ou bloqueando a enzima RNA polimerase, que catalisa a síntese de mRNA.
A regulação positiva de genes é um processo que leva os genes a expressar e criar proteínas que eles codificaram. Isso ocorre devido à ligação de um fator de transcrição ao promotor e ao recrutamento de RNA polimerase para iniciar a transcrição. O complexo cAMP-CRP é um ativador para a regulação positiva de β-galactosidase gene.
Figura 01: Regulação Genética Positiva
A expressão gênica pode ser bloqueada por certas proteínas presentes nas células. Eles atuam como inibidores da ativação do gene. Eles são conhecidos como proteínas repressoras. Um repressor é uma proteína que se liga ao local do operador do gene ou promotor e para a transcrição. Portanto, a regulação genética negativa é um processo no qual os genes são impedidos de expressar e produzir proteínas. A ligação das proteínas repressoras na região promotora do gene inibe o gene ao bloquear a RNA polimerase no início. O respectivo gene pode ser expresso para produzir a proteína apenas quando o repressor está ausente. O triptofano é uma molécula repressora comum envolvida na regulação de genes negativos.
Figura 02: Regulação genética negativa
Regulação de genes positivos versus negativos | |
A regulação positiva de genes é um processo que faz com que os genes expressem e sintetizem proteínas. | A regulação gênica negativa é um processo que reprime a expressão gênica. |
Fatores envolvidos | |
O controle positivo é realizado pelo ativador ou pela ligação do fator de transcrição à região promotora. | O controle negativo é feito pela ligação da proteína repressora ao promotor ou operador do local dos genes. |
Recrutamento de RNA Polimerase | |
A RNA polimerase é recrutada para iniciar a transcrição. | A RNA polimerase não é recrutada para iniciar a transcrição. |
As células contêm suas informações genéticas como genes ocultos no DNA. Os genes expressam e sintetizam proteínas, e esse processo é conhecido como expressão gênica. No entanto, a expressão gênica é controlada nas células para evitar desperdício de energia e matérias-primas na síntese de proteínas indesejadas. A regulação gênica pode ser feita de duas maneiras: regulação gênica positiva e negativa. Na regulação gênica positiva, os genes são expressos devido à ligação de um fator de transcrição ao promotor do gene. Na regulação gênica negativa, os genes não são expressos devido à ligação das proteínas repressoras ao local do operador do gene. Esta é a principal diferença entre regulação gênica positiva e negativa.
Referência:
1. "Controle da expressão gênica". Referência em Biologia. N.p., n.d. Rede. 25 Abr. 2017
2. Wang, Y., J. Xu, T. Pierson, B. W. O'Malley e S. Y. Tsai. "Regulação positiva e negativa da expressão gênica em células eucarióticas com um regulador transcricional induzível." Terapia de genes. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, maio de 1997. Web. 25 Abr. 2017