Transcrição e tradução do DNA

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Transcrição e tradução
Francisco Mônico Moreira
-20.000 de genes codificadores em nosso genoma, formando 100.000 proteínas. Nesse sentido, é notório que os genes são capazes de gerar vários produtos diferentes, capacidade oriunda do processo de splicing alternativo. 
· Um gene pode codificar mais de uma proteína através da recomposição dos éxons e remoção dos íntrons.
-Gene: trecho de DNA, com início, meio e fim, responsável por codificar proteínas funcionais e/ou RNA codificantes, formado por éxons e íntrons.
· Éxons: segmentos codificantes de genes que determinam a sequência de aa. da proteína;
· Íntons: regiões não codificantes, presentes no Pré-RNA, mas não no RNAm, visto que são removidas (“spliced out”).
· Regulam a tradução e transcrição e, quando possuem mutações, podem gerar problemas nas proteínas que serão geradas pedaços de íntrons podem permanecer no RNAm, modificando a sequência de aa. da proteína codificada, originando uma proteína não funcional ou com funcionalidade aberrante.
-Para que os íntrons sejam removidos há o splicing:
· Pré-mRNA (éxons + íntrons) sofre o splicing, formando o mRNA (apenas com éxons).
-RNA não codificantes (ncRNA): tRNA, rRNA, IncRNA e miRNA.
· miRNA regulam a tradução de genes alvos.
· Preparo e processamento do RNAm para receber a subunidade ribossômica;
· 
· Destroem RNAm que possuem alterações não percebidas durante o processo de transcrição.
Como o RNAm é processado antes de sair do núcleo?
-Durante sua formação, há ocorrência de processos cotranscricionais, como o splicing e a formação de uma capa na extremidade 5’ (guanina modificada) e uma cauda de adenina na extremidade 3’ ao final do processamento (estabiliza o RNAm e o transporta para o citoplasma), necessários para preparar o RNAm para seu estágio final e sua proteção no interior do núcleo.
-As funções do DNA e RNA baseiam-se em 2 princípios:
· A complementariedade das bases determina a sequência do novo filamento de DNA na replicação e do RNA na transcrição fidelidade entre a sequência/informação do DNA e a fita a ser produzida;
· Algumas proteínas reconhecem sequências de bases especificas no DNA. Essas proteínas unem-se a tais sequencias e atuam nelas não ocorre transcrição sem a presença de fatores de transcrição (atrai a RNA polimerase).
Transcrição:
-Ocorre no núcleo e é controlada por processos epigenéticos.
-O processo de transcrição ocorre a partir de um complexo enzimático, formado pela RNA polimerase, o qual realiza todas as funções.
-RNA polimerase: enzima com muitos sítios ativos, responsável por diversos processos. Depende do íon Mg2+.
· Desenrola e abre a dupla hélice;
· Sintetiza o RNAm;
· Une os ribonucleotíedeos formados ao DNA;
· Enrola a dupla hélice novamente.
Tipos de RNA polimerase:
-RNA polimerase 1: transcreve genes de RNAr, atuando no nucléolo.
· No interior da célula os genes estão localizados em regiões pré-definidas no núcleo. No nucléolo o NOR (regiões organizadoras de nucléolo) é o local onde o rRNA é codificado pela RNA polimerase 1. Nesse local, o rRNA se junta a proteínas e formam as subunidades ribossômicas.
-RNA polimerase 2: transcrição do RNAm.
· Fatores Gerais de Transcrição (GTF): proteínas que estão ligadas a região promotora dos genes, para o início da função da RNA polimerase 2. Vale salientar que não participam da síntese de RNA em si, apenas do reconhecimento do promotor e atração da RNA polimerase 2;
· Essa enzima funciona apenas em conjunto com o GTF, visto que, sozinha, não reconhece a região promotora do gene.
-RNA polimerase 3: transcreve os pequenos RNA funcionais (tRNA e snRNA).
-Todo gene apresenta um ínicio, meio e fim.
· Início: região promotora;
· Meio: sequência TAC começa o gene;
· Fim: código de parada + sinal de poliadenilação.
· DNA código;
· RNAm códon;
· RNAt anti-códon.
Região promotora:
-Na região promotora há um local chamado de TATA box, a qual atrai a Proteína Ligadora do TATA box, responsável por atrair fatores de transcrição (os GTF). Por sua vez, os fatores de transcrição atraem químicamente a RNA polimerase 2 esse conjunto de proteínas pode ser chamado de Complexo de Pré-iniciação.
-A RNA polimerase precisa ser atraída quimicamente, processo que ocorre pelas proteínas anteriormente ligadas a região TATA box. No entanto, essas proteínas não participam do processo de transcrição, apenas a RNA polimerase 2.
-O início da transcrição (alongamento) ocorre a partir do reconhecimento da sequência TAC, não no momento da formação do complexo de pré-iniciação.
-Por fim, vale salientar que a região promotora serve apenas para o posicionamento correto da RNA polimerase, não fazendo parte da transcrição.
Se ocorrer uma mutação nessa região, qual processo será formado?
-Uma mutação na região promotora resulta no silenciamento do gene, visto que ela é necessária para que ocorra a transcrição, em virtude de ser essencial para o posicionamento da RNA polimerase 2.
Fases da transcrição:
-Pré-iniciação: corresponde a todo o processo da formação do Complexo Pré-Iniciação.
-Iniciação: o início da transcrição se dá no momento que a RNA polimerase 2 se separa do GTF. Nesse instante, ela se move 30 bases e reconhece a sequência TAC, iniciando a transcrição.
-Alongamento: deposição dos ribonucleotídeos até encontrar a sequência de parada.
· O que a RNA polimerase 2 usa para formar os ribonucleotídeos? 
· Usa os NTP, tirando 2 fosfatos da molécula e usando a energia de sua ligação, sobrando NMP (monofosfato).
-Término: o alongamento continua até a RNA polimerase 2 reconhecer sequências especiais de término de cadeia, finalizando o processo nesse instante.
· Sequencia de parada: AAUAAA ou AUUAAA;
· Essas sequências são chamadas de sinal de poliadenilação adição de adeninas, formando a cauda poliA (estabiliza o RNAm e impede a degradação de endonucleases).
Quais são os 3 processamentos, em ordem, que envolvem o pré-RNAm, que muitas vezes estão envolvidas com mutações no gene?
1. Acréscimo de um revestimento (cap) na ponta 5’;
a. Protege o RNA da degradação por endonucleases;
b. Sinaliza para a tradução do mRNA.
2. Splicing para eliminar os íntrons;
3. Acrescimento de uma cauda poliA de nucleotídeos adenina (poliadenilação) na extremidade 3’.
a. Transporte e estabilidade do mRNA sem a cauda ele não é reconhecido e transportado para o citoplasma, sendo degradado no núcleo.
-Splicing alternativo: está envolvido com a capacidade do gene codificar mais de uma proteína.
Tradução:
-Acontece no citoplasma.
· Início: reconhecimento da sequência AUG (metionina);
· Alongamento: aminoácidos são adicionados a cadeia polipeptídica;
· Término: o ciclo continua até que o códon no primeiro sítio do ribossomo (sítio A) seja um dos três códons de fim (UGA, UAA e UAG). No entanto, não há reconhecimento das trincas de parada pelos tRNA, mas sim por fatores de liberação, que reconhecem o códon de fim.
-Polissomo: junção do mRNA + unidades ribossômicas (unidos apenas quando há RNAm no citoplasma).
-RNAt: lê os RNAm e transporta aminoácidos (anticódons) aos ribossomos.
· Sua estrutura possui especificidade entre o códon do mRNA e o aminoácido que ele designa.
-RNAr: realiza a formação das ligações peptídicas papel de enzima, catálise das ligações.
· Sítio A: acel, entra o transportador com aa.
· Sítio P: fica a cadeia peptídica nascente.
· Sítio E: exit, ocorre a saída do transportador.
-Mais de um códon pode gerar o mesmo aminoácido auxilia na prevenção de alterações nas cadeias da proteína, mesmo com alterações na cadeia de DNA.
-A proteína pode ser codificada de 2 formas: nos ribossomos livres e/ou nos ligados ao RER.
· As proteínas são inativadas após sua tradução, visto que devem ser modificadas para sua correta função;
· As chaperonas são proteínas de controle de qualidade, que podem fosforilar ou ubiquitinar as proteínas.
· Fosforilação: são ativadas e encaminhadas para os locais onde irão realizar sua função. Ocorre quando ela não possui defeitos;
· Ubiquitinação: quando as proteínas formadas possuem erros elas passam por esse processo e são degradadas(em caso de mutação, pode ocorrer ubiquitinação de proteínas saudáveis, resultando em problemas para o indivíduo).
Transcrição e tradução
 
Francisco 
Mônico Moreira
 
 
-
20.000 de genes codificadores em nosso 
genoma, formando 100.000 proteínas.
 
Nesse 
sentido, 
é notório que os genes são capa
zes 
de 
gerar vários produtos diferentes
,
 
capacidade
 
oriunda
 
do processo de splicing
 
alternativo
. 
 
·
 
Um gene pode codificar mais de uma 
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na através da recomposição dos 
éxons e remoção dos íntrons
.
 
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Gene
: trecho de DNA
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ício, meio e 
fim, 
responsável
 
por codificar proteínas funcionais 
e/ou RNA codificantes, formado por éxons e 
íntrons.
 
·
 
Éxons
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que determinam a sequ
ência de 
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·
 
Íntons
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Para que os íntrons sejam removidos há o 
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mRNA (éxons + íntrons) sofre o 
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com éxons).
 
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RNA não codificantes (ncRNA): tRNA, rRNA, 
IncRNA e miRNA.
 
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alterações não percebidas 
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Como o RNAm é 
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antes de sair 
do núcleo?
 
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Durante sua formação, há ocorrência de 
processos cotranscricionais, como o 
splicing
 
e 
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pa na extremidade 5’
 
(guanina modificada) 
e uma 
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na extremidade 3’
 
ao final do processamento 
(estabiliza o 
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,
 
necessários para preparar o 
RNAm para seu estágio final e sua 
proteção 
no interior do núcleo.
 
 
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As 
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A 
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ocorre transcrição sem a presença de 
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polimerase).
 
Transcrição e tradução 
Francisco Mônico Moreira 
 
-20.000 de genes codificadores em nosso 
genoma, formando 100.000 proteínas. Nesse 
sentido, é notório que os genes são capazes 
de gerar vários produtos diferentes, 
capacidade oriunda do processo de splicing 
alternativo. 
 Um gene pode codificar mais de uma 
proteína através da recomposição dos 
éxons e remoção dos íntrons. 
-Gene: trecho de DNA, com início, meio e fim, 
responsável por codificar proteínas funcionais 
e/ou RNA codificantes, formado por éxons e 
íntrons. 
 Éxons: segmentos codificantes de 
genes que determinam a sequência de 
aa. da proteína; 
 Íntons: regiões não codificantes, 
presentes no Pré-RNA, mas não no 
RNAm, visto que são removidas 
(“spliced out”). 
o Regulam a tradução e 
transcrição e, quando possuem 
mutações, podem gerar 
problemas nas proteínas que 
serão geradas  pedaços de 
íntrons podem permanecer no 
RNAm, modificando a 
sequência de aa. da proteína 
codificada, originando uma 
proteína não funcional ou com 
funcionalidade aberrante. 
-Para que os íntrons sejam removidos há o 
splicing: 
 Pré-mRNA (éxons + íntrons) sofre o 
splicing, formando o mRNA (apenas 
com éxons). 
-RNA não codificantes (ncRNA): tRNA, rRNA, 
IncRNA e miRNA. 
 miRNA regulam a tradução de genes 
alvos. 
o Preparo e processamento do 
RNAm para receber a 
subunidade ribossômica; 
o 
 
o Destroem RNAm que possuem 
alterações não percebidas 
durante o processo de 
transcrição. 
Como o RNAm é processado antes de sair 
do núcleo? 
-Durante sua formação, há ocorrência de 
processos cotranscricionais, como o splicing e 
a formação de uma capa na extremidade 5’ 
(guanina modificada) e uma cauda de adenina 
na extremidade 3’ ao final do processamento 
(estabiliza o RNAm e o transporta para o 
citoplasma), necessários para preparar o 
RNAm para seu estágio final e sua proteção 
no interior do núcleo. 
 
-As funções do DNA e RNA baseiam-se em 2 
princípios: 
 A complementariedade das bases 
determina a sequência do novo 
filamento de DNA na replicação e do 
RNA na transcrição  fidelidade entre 
a sequência/informação do DNA e a fita 
a ser produzida; 
 Algumas proteínas reconhecem 
sequências de bases especificas no 
DNA. Essas proteínas unem-se a tais 
sequencias e atuam nelas  não 
ocorre transcrição sem a presença de 
fatores de transcrição (atrai a RNA 
polimerase).