O genoma de procariotos e eucariotos é composto de genes. Esses genes são expressos para produzir moléculas funcionais, como RNA e proteínas, que são vitais para o funcionamento da célula. As duas etapas da expressão gênica são a transcrição e a tradução. Tanto a transcrição quanto a tradução de procariotos e eucariotos são muito semelhantes. No entanto, algumas características avançadas podem ser identificadas na expressão de genes eucariotos, visto que os eucariotos são organismos mais desenvolvidos quando comparados aos procariotos. No entanto, ambos os tipos de organismos também utilizam vários mecanismos para a regulação da expressão gênica. Geralmente, a expressão de genes procarióticos é regulada no nível transcricional, enquanto a expressão de genes eucarióticos é regulada em ambos os níveis transcricional e translacional.

Principais áreas cobertas

1. Como a expressão gênica é regulada em procariontes e eucariotos - Definição, Regulação da Expressão Gênica 2. Como a regulação gênica em procariontes e eucariontes é semelhante - Semelhanças entre a regulação gênica em procariontes e eucariontes

Termos-chave: Eucariotos, expressão gênica, procariontes, regulação da expressão gênica, transcrição, tradução

Como a expressão gênica é regulada em procariontes e eucariotos

A expressão gênica é o processo de transcrição do DNA em RNA, seguido pela tradução em proteínas. É um processo rigidamente regulado tanto em procariotos quanto em eucariotos. A regulação da expressão gênica está envolvida na produção de uma quantidade aumentada ou diminuída de produtos gênicos. Uma ampla gama de mecanismos está envolvida na regulação da expressão gênica.

1. Nível de replicação - As mutações podem causar alterações na expressão do gene.
2. Nível transcricional - Ativadores e repressores regulam a transcrição.
3. Nível pós-transcricional - O splicing de RNA está envolvido na regulação da expressão gênica em nível pós-transcricional.
4. Nível translacional - A tradução de uma molécula de mRNA em uma sequência de aminoácidos de uma proteína é controlada por vários processos, como a via de interferência do RNA.
5. Nível pós-tradução - A síntese de uma proteína pode ser regulada pelo controle das modificações pós-traducionais.

Diferentes níveis de regulação da expressão gênica são mostrados na figura 1.

Figura 1: Regulação da expressão gênica

Como a regulação gênica em procariontes e eucariontes é semelhante

A transcrição e tradução são muito semelhantes em procariotos e eucariotos. A RNA polimerase está envolvida no processo de transcrição de genes em mRNA. A tradução de procariotos e eucariotos ocorre no citoplasma com a ajuda dos ribossomos. A regulação da expressão gênica em procariotos e eucariotos mostra algumas semelhanças.

1. Regulação ao nível da transcrição - A regulação da expressão gênica em procariotos ocorre principalmente durante o início da transcrição. A expressão do gene é regulada no nível transcricional em eucariotos também.
2. Fatores de transcrição - A ligação do RNA na região promotora é regulada por fatores de transcrição na expressão de genes procarióticos e eucarióticos.
3. Genes estruturais - genes procarióticos funcionalmente semelhantes são organizados em grupos de genes conhecidos como operons. Em eucariotos, várias proteínas são produzidas por splicing alternativo de RNA.
4. Ativadores e repressores - os ativadores regulam positivamente a expressão do gene, enquanto os repressores regulam negativamente a expressão do gene em procariotos e eucariotos.
5. Mecanismos de feedback - A expressão de genes procarióticos e eucarióticos é regulada por mecanismos de feedback.

A regulação da expressão gênica procariótica no nível transcricional é mostrada na figura 2.

Figura 2: Regulação Lac Operon

No entanto, em eucariotos, a regulação da expressão gênica ocorre em vários estágios ao longo do processo de expressão gênica. É regulado nos níveis pós-transcricional, translacional e pós-tradução.

Conclusão

A expressão gênica é o mecanismo de síntese de RNA funcional ou moléculas de proteína dentro das células. O mecanismo de expressão gênica é muito semelhante em procariotos e eucariotos. A expressão gênica deve ser regulada para sintetizar a quantidade necessária de produtos gênicos pela célula. Tanto em procariotos quanto em eucariotos, a expressão gênica é regulada no nível transcricional. Ambos os mecanismos são controlados por fatores de transcrição, ativadores e repressores. Os genes procarióticos e eucarióticos podem ser regulados para produzir vários produtos gênicos.

Referência:

1. “Regulação da Expressão Gênica”. Lumen, Boundless Biology, disponível aqui

Cortesia de imagem:

1. “Proteinsynthesis” (Domínio Público) via Commons Wikimedia 2. “Figura 16 02 02 ″ Por CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia