Processamento e Splicing de RNA

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Transcrição, processamento e Splicing
Processamento e splicing (dentro do núcleo - só
em eucariotos).
Apesar da grande quantidade de pares de bases,
eles não são todos expressos.
O PARADOXO DO VALOR DE C: quantidade de
DNA que um indivíduo pode apresentar no seu
genoma, embora, essa quantidade não reflete na
complexidade do indivíduo.
Apesar de ter muito DNA não significa que é
complexo.
- Grande variedade de tamanho e organização
- Tamanho do genoma é medido pela sua
quantidade de DNA: C
- O tamanho do genoma não se correlaciona com
complexidade: paradoxo do valor de C.
Será que todo DNA se constitui em genes?
O QUE É GENE? sequência de DNA que gera um
produto funcional podendo ser uma proteína ou
não.
Transcrever é copiar algo de forma química
diferente.
- Copia um trecho de DNA, forma um RNA.
O FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA:
Transcrição:
- O processo para a síntese de todos os
RNAs da célula.
- Reflete o estado fisiológico da célula.
- O conjunto de genes expressos em uma
dada situação é variável.
- Processo catalisado pelas RNAs
polimerases.
TRANSCRIÇÃO GÊNICA:
Os genes podem ser expressos sob diferentes
taxas.
Só é expresso quando há necessidade.
A RNA polimerase não precisa de iniciador
TRANSCRIÇÃO E REPLICAÇÃO:
Aspectos comuns:
- Polaridade 5’ 3’
- Necessidade de um molde.
- Inicia a partir de uma sequência específica -
sequência de iniciação.
3 fases: Iniciação (reconhecimento do promotor),
elongação e terminação (acoplada ao
processamento).
Aspectos diferenciais:
- Não requer primer (iniciador)
- Apenas um segmento de DNA é transcrito
- Uma das fitas de DNA serve como molde.
PROCARIOTO: um promotor regula a transcrição
de vários genes.
EUCARIOTO: Um promotor regula a trnascrição de
um único genes.
Gene de um procarioto: o material genético fica
solto no citoplasma
Região codificadora: contém a informação para o
produto do gene (geralmente uma proteína).
Região regulatória: contém sequência
reconhecidas e ligadas por proteínas que
determinam a transcrição e influenciam a
quantidade de RNA transcrito.
RNA POLIMERASE EM PROCARIOTOS:
Tem uma estrutura - fator sigma ( que ajuda a
encontrar o iniciador/promotor) reconhece o trecho
promotor.
O próprio fator sigma ajuda a abrir para iniciar e
depois se solta.
Vai desnaturar o DNA para abrir a fita, o fator
sigma se desprende, a fita vai sendo produzida.
Ainda no citoplasma a fita já é lida pelo ribossomo
ainda no citoplasma, e já vai sendo traduzida em
proteína.
O grampo de terminação indica que está acabando
a síntese da fita de RNA.
- Reconhecer a região promotora.
- Desnaturar o DNA expondo a sequência a ser
copiada (gene)
- Manter as fitas de DNA separada na região da
síntese.
- Manter o híbrido DNA: RNA estável.
- Renaturar o DN na região imediatamente
posterior à sintese
- Terminar a síntese do RNA.
PROMOTOR: sequência especial no DNA que
indica o ponto de início de transcrição onde o fator
sigma se liga firmemente.
Terminação da transcrição dependente da proteína
Rho:
Ocorre em alguns procariotos.
Proteínas Rho, move-se ao longo do RNA
acompanhando a RNA polimerase.
Com a pausa da RNA polimerase na sequência de
terminação (formação do grampo de terminação),
RHO alcança a enzima.
Rho desenrola o híbrido RNA-DNA.
RHO DEPENDENTE - Em algumas bactérias
precisa do fator rho - molécula pequena que se
encaixa no RNAm e caminha até encostar no
grampo e ajuda a enzima a se soltar.
RHO INDEPENDENTE - A formação do grampo já
é a bolha ou forquilha de transcrição suficiente
para a enzima se soltar.
GENE EUCARIÓTICO:
- Tem uma sequência que inicia e que termina
Várias proteínas vão se ligar na região do
promotor.
Dentro do promotor tem uma região - TATA BOX -
cheia de timina e adenina - onde se ligam os
fatores gerais de transcrição (várias proteínas que
vão sinalizar para DNA polimerase) QUE VÃO SE
JUNTAR A tata box e vai sinalizar a RNA
polimerase que esse é o trecho promotor do gene.
A RNA polimerase se liga nesse trecho e aí inicia
o processo de tentativa de transcrição.
A cauda da RNA polimerase precisa ser
fosforilada, e precisa da permissão do ENHANCER
que dá um sinal se necessário transcrever o gene,
é um regulador, se permitir, a RNA polimerase é
capaz de adicionar os pares de base e formar a fita
de RNA.
TATA BOX:
- Sequência curta e bem definida antes do sítio de
iniciação da transcrição.
- Encontrada na grande maioria dos promotores
eucarióticos.
- Local onde os fatores gerais de transcrição se
ligam para iniciar a transcrição.
ENHANCER - região reguladora da transcrição
- Antes do promotor.
- Dão sinal que indica quando é para iniciar a
transcrição.
Só começa a transcrever quando o enhancer tem
proteínas.
INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO:
Os fatores gerais de transcrição se ligam no TATA
box.
A RNA polimerase II se liga aos TFs e outros
fatores são recrutados.
A transcrição só inicia quando a RNA polimerase II
é fosforilada (quinase) pelo último TF.
Os TFs são liberados e a RNA poli II está ativada
para iniciar a transcrição.
A fosforilação da RNA poli II é acoplada à ação do
ENHANCER (complexo regulatório)
Precisa de um sinal para começar, o enhancer se
dobra e encaixa na enzima para começar a
transcrever.
A fosforilação deixa a enzima ativa.
O RNAm recém sintetizado está pronto? NÃO
Chamado Pré-RNAm - não está pronto para ser
traduzido.
Tem regiões não codificantes que precisam ser
retiradas (íntrons).
ÉXON - regiões codificantes
ÍNTRONS - regiões não codificantes
Processamento do pré-RNAm
- Adição da estrutura CAP na extremidade 5’.
- Adição da cauda poli (A) na extremidade 3’.
CAP 5’: Reconhecimento do RNAm pela
subunidade menor do ribossomo (tradução).
CAUDA POLI-A: Estabilidade ao RNAm para sair
do núcleo e ir para o citoplasma (tradução).
CAP 5’- guanina metilada se une na posição 5’
Cauda poli-A : ocorre uma poliadenilação
Splicing do pré-RNAm: retirada dos íntrons (não
codificantes e união dos ÉXONS (codificantes).
Mecanismo ocorre em regiões específicas do
RNAm: sequência conservada nas junções
exon-intron (regra GU-AG).
AINDA ASSIM ESSE TRECHO NÃO PODE SER
RECONHECIDO PELO RIBOSSOMO, SENDO
NECESSÁRIO PASSAR PELO :
PROCESSAMENTO.
No processamento vai adicionada uma guanina
metilada na extremidade 5 - 5’ capping
E adição de um sequnquenca de adenina na
extremidade 3’ - cauda poli-A
O 5’ capping vai ser utilizado para ser reconhecido
pelo ribossomo que vai te que ler esse RNAm.
A cauda poli-A vai ser utilizado para dar
estabilidade.
tornando-se um RNA maduro: pronto para
tradução
Atuação do spliceossoma
Sequência retirada é degradada.
SPLICEOSSOMO: Estrutura formada por
pequenos RNAs nucleares complexados com
proteínas específicas: snRNPs + DIVERSOS
FATORES PROTÉICOS.
- Cliva o íntron e une os éxons
- É regulado por proteínas
SPLICING ALTERNATIVO:
Produzindo RNAm, diferentes modos de combinar
os éxons.
Processo de retirada e união
Mais de 55% dos genes humanos sofrem splicing
alternativo, o que resulta na regulação da
expressão gênica e aumento da diversidade de
proteínas.
madura: pronto para ser traduzido, sai do núcleo
pelos poros, vai para o citoplasma.