Expressão Gênica

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Expressão gênica

Processo pelo qual a informação codificada em um gene é utilizada para sintetizar produtos funcionais, como proteínas ou RNAs funcionais.

Dogma Central da Biologia Molecular

Princípio que descreve o fluxo unidirecional de informação genética: DNA é transcrito em RNA, que é traduzido em proteínas.

Transcrição

Processo de síntese de uma molécula de RNA fita simples a partir de uma fita molde de DNA catalisado pela RNA polimerase.

Tradução

Processo de síntese de uma cadeia polipeptídica no ribossomo, guiado pela sequência de códons do RNA mensageiro.

RNA polimerase

Enzima responsável por sintetizar RNA a partir de um molde de DNA na direção 5' para 3'.

Promotor

Região específica do DNA localizada a montante de um gene onde a RNA polimerase e fatores de transcrição se ligam para iniciar a transcrição.

TATA box

Sequência conservada rica em timina e adenina presente em promotores eucarióticos que sinaliza o local de montagem da transcrição.

Fatores de transcrição

Proteínas que se ligam a sequências reguladoras de DNA para ativar ou reprimir o recrutamento da RNA polimerase.

Enhancer (Potenciador)

Sequência regulatória de DNA distante do promotor que aumenta drasticamente a taxa de transcrição de genes específicos.

Silencer (Silenciador)

Sequência reguladora do DNA que se liga a repressores para diminuir ou bloquear a transcrição de um gene.

RNA mensageiro (mRNA)

Molécula de RNA que transporta a informação genética do núcleo para o citoplasma, servindo de molde para a síntese proteica.

RNA transportador (tRNA)

Molécula de RNA que carrega aminoácidos específicos até o ribossomo e decodifica os códons do mRNA via anticódon.

RNA ribossômico (rRNA)

Componente estrutural e catalítico central dos ribossomos, responsável por formar as ligações peptídicas.

Éxon

Região codificadora ou conservada de um gene eucariótico que permanece no mRNA maduro após o processamento.

Íntron

Região não codificante intercalada em um gene pré-mRNA eucariótico, removida durante o splicing.

Splicing

Processo de corte e remoção dos íntrons e junção dos éxons em um pré-mRNA para gerar um mRNA funcional maduro.

Spliceossomo

Complexo macromolecular formado por snRNAs e proteínas que catalisa a remoção precisa dos íntrons.

Splicing alternativo

Mecanismo que combina diferentes éxons de um mesmo pré-mRNA, gerando múltiplas isoformas de proteínas a partir de um único gene.

Cap 5'

Modificação química pela adição de 7-metilguanosina na extremidade 5' do mRNA, protegendo-o da degradação e auxiliando a tradução.

Cauda Poli-A

Cadeia de resíduos de adenina adicionada à extremidade 3' do pré-mRNA que confere estabilidade e facilita a exportação nuclear.

Códon

Trinca de nucleotídeos contíguos no mRNA que codifica um aminoácido específico ou sinaliza a parada da tradução.

Anticódon

Trinca de nucleotídeos presente no tRNA complementar ao códon específico do mRNA.

Códon de início (Start codon)

Trinca AUG que sinaliza o início da tradução proteica e codifica o aminoácido metionina em eucariotos.

Códon de parada (Stop codon)

Códons sem aminoácido correspondente (UAA, UAG, UGA) que sinalizam o término da síntese polipeptídica.

Código genético degenerado

Propriedade segundo a qual múltiplos códons diferentes podem codificar o mesmo aminoácido.

Operon

Unidade genética comum em bactérias composta por vários genes estruturais transcritos juntos sob o controle do mesmo promotor.

Operador

Região de DNA em um operon à qual uma proteína repressora se liga para impedir o avanço da RNA polimerase.

Operon Lac

Sistema bacteriano indutível que codifica enzimas para o metabolismo da lactose apenas na presença desse açúcar e ausência de glicose.

Operon Trp

Operon repressível que sintetiza triptofano em bactérias e é inativado quando os níveis intracelulares desse aminoácido estão altos.

Indutor

Pequena molécula que desativa um repressor transcricional ou ativa um ativador, iniciando a transcrição gênica.

Repressor

Proteína ligadora de DNA que bloqueia a ligação ou progressão da RNA polimerase, reduzindo a transcrição gênica.

Eucromatina

Forma descondensada e transcricionalmente ativa da cromatina durante a intérfase.

Heterocromatina

Região altamente compactada e transcricionalmente inativa da cromatina.

Histonas

Proteínas básicas em torno das quais o DNA se enrola para formar nucleossomos e compactar o material genético.

Acetilação de histonas

Modificação epigenética mediada por HATs que neutraliza cargas positivas, afrouxa a cromatina e ativa a transcrição.

Desacetilação de histonas

Remoção de grupos acetil mediada por HDACs, resultando em compactação da cromatina e silenciamento gênico.

Metilação do DNA

Adição de grupos metil a citosinas em ilhotas CpG, tipicamente associada ao silenciamento transcricional estável e imprinting.

Epigenética

Estudo das alterações herdáveis na expressão gênica que ocorrem sem modificação da sequência primária de DNA.

Interferência por RNA (RNAi)

Mecanismo biológico de silenciamento gênico pós-transcricional mediado por pequenas moléculas de RNA fita dupla.

MicroRNA (miRNA)

Pequenos RNAs não codificantes endógenos de cerca de 22 nucleotídeos que regulam negativamente o mRNA por degradação ou bloqueio.

siRNA (RNA de pequena interferência)

Molécula curta de RNA dupla fita que guia o complexo RISC para clivar com alta especificidade mRNAs-alvo.

Complexo RISC

Complexo multiproteico que utiliza fitas de miRNA ou siRNA como guia para silenciar a expressão de sequências de mRNA específicas.

Dicer

Enzima endorribonuclease que cliva precursores de RNA dupla fita em pequenos fragmentos maduros de siRNAs ou miRNAs.

Ribozima

Molécula de RNA capaz de exercer atividade catalítica enzimática, como a clivagem ou formação de ligações peptídicas.

Ribossomo

Complexo supramolecular de rRNA e proteínas composto por subunidades maior e menor que sintetiza polipeptídeos.

Aminoacil-tRNA sintetase

Enzima altamente específica que liga covalentemente um aminoácido ao seu tRNA correspondente por ligação éster.

Sítio A (aminoacil)

Sítio ribossômico que recebe o novo aminoacil-tRNA pareado com o códon exposto do mRNA.

Sítio P (peptidil)

Sítio ribossômico que segura a molécula de tRNA ligada à cadeia polipeptídica em crescimento.

Sítio E (saída)

Sítio ribossômico ocupado pelo tRNA desacilado imediatamente antes de sua liberação do complexo.

Modificação pós-traducional

Alteração covalente de uma proteína recém-sintetizada, como fosforilação ou glicosilação, modulando função e estabilidade.

Ubiquitinação

Marcação covalente de proteínas com a molécula de ubiquitina, direcionando-as para degradação no proteassomo 26S.

Proteassomo

Complexo proteico multiproteico com atividade proteolítica responsável por degradar proteínas desnecessárias ou danificadas.