Regulação por Atenuação Flashcards
Como o operão do triptofano se trata de um via biossintética, em vez de catabólica, o substrato atua como:
Repressor. O triptofano vai ligar-se ao repressor do operão, trpR, que permite que este fique ative e se ligue ao operador trpO (que existe dentro do promotor trpP), impedindo a transcrição.
Quando é que ocorre a regulação por atenuação no operão de triptofano?
Quando já existem níveis elevados de triptofano, mas não altos o suficiente para inibir a sua produção.
A regulação por atenuação implica a formação de:
Duas estruturas no mRNA que se excluem mutuamente, ou seja, quando uma se forma não é possível que se forme a outra. Chamam-se terminador e anti-terminador.
Em que zona ocorre esta regulação no operão trp?
O terminador e anti-terminador fazem parte da região 5’ do mRNA-leader (mRNA que ainda não contém as regiões codificantes) e que é constituída por 4 regiões (1, 2, 3 e 4)
Qual o mecanismo desta regulação no operão trp?
- Quando as regiões 3 e 4 interagem forma-se um hairpin seguido de Us, um sinal de terminação de transcrição prematura – é, portanto, o terminador.
- Quando as regiões 2 e 3 interagem formam um hairpin que não é seguido de Us, pelo que a transcrição não termina – é o anti-terminador e é a estrutura que se forma preferencialmente, mas apenas quando há tempo para que isto ocorra: este tempo é garantido quando há pouco triptofano porque o ribossoma, que entretanto se associou ao mRNA a ser formado, “emperra”, uma vez que, por a concentração de triptofano ser baixa na célula, não possui acesso tão rápido aos aminoácidos de que necessita para continuar a tradução; esta paragem do ribossoma dá tempo para que se desfaça o terminador em favor de se formar o anti-terminador e a transcrição do operão continua. Assim, o terminador apenas se forma quando há triptofano suficiente na célula para que o ribossoma não pare, isto é, quando, realmente, não há necessidade de produzir mais triptofano.
Interações que podem levar à terminação prematura:
- ribossoma - mRNA
- proteína - mRNA
- tRNA - mRNA
- anti-sense - RNA-mRNA
- small molecules - mRNA
Exemplo de interação proteína-mRNA para terminação prematura:
Operão trp de B. subtilis
Como é que o operão trp de B. subtilis é regulado por atenuação:
Existe uma proteína TRAP que tem 11 sítios de ligações para moléculas de triptofano → no estado ativado, que é ligada ao triptofano, tem afinidade para o RNA → reconhece uma sequência do mRNA leader, que se sobrepõe parcialmente na extremidade 5’ no anti-terminador (região A+B) e liga-se ao mRNA por triplos UAG ou GAG → permite a formação do terminador (região C+D) → término da transcrição
Para além disso, a formação do terminador sequestra a trpE S-D, impedindo a ligação dos ribossomas e translação
Exemplo de uma interação tRNA - mRNA para terminação prematura:
Gene tyrS de B.subtilis
Mecanismo de regulação por atenuação do gene tyrS em B. subtilis:
Na ausência do aminoácido tirosina um tRNA interage com o mRNA a ser transcrito na região do antiterminador designada T-box (14 nucleótidos), facilitando a formação do anti-terminador, potenciando a transcrição. Na presença de tirosina, esta interage com o tRNA, que agora se diz aminoacilado, impedindo que interaja com o mRNA, ocorrendo, então, formação do terminador
Exemplo de anti-sense-RNA - mRNA para terminação prematura:
Gene de replicação do plasmídeo pT181 de S. aureus
Mecanismo da regulação por atenuação do gene de replicação do plasmídeo pT181 de S. aureus:
RNA não codificante mas complementar ao anti-terminador, vai emparelhar com este impedindo a sua formação e favorecendo a formação do terminador.
Exemplo de interação small molecules - mRNA para terminação prematura:
Riboflavina riboswitch de B. subtilis
Mecanismo de regulação por atenuação da riboflavina de B. subtilis:
A flavina monucleótidos (FMN) interage com caixa de riboflavina do mRNA leader conduzindo à formação de um anti-anti-terminador, que inibe a formação do anti-terminador e, assim, favorece a formação do terminador
O que são riboswitch?
Elementos controladores de genes que se ligam diretamente a ligandos específicos para regular a expressão de genes sem a necessidade de proteínas
