Transcrição e Processamento do mRNA

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CÉLULA E DESENVOLVIMENTO ANIMAL 
 
 
 
 
 
 
 
DEFINIÇÃO 
 
A transcrição é a síntese de moléculas de RNA 
sobre a base de moldes de DNA. A síntese 
ocorre pela união dos nucleotídeos, A, U, C e G, 
entre si, que são alinhados seguindo a ordem 
definida pelos nucleotídeos complementares 
do DNA. Essa complementaridade determina 
que as bases A, U, C e G do RNA formem pares, 
respectivamente, com as bases T, A, G e C do 
DNA. 
 
A união entre dois nucleotídeos corresponde a 
uma ligação fosfodiéster. Estas não ocorrem 
espontaneamente; são conduzidas e 
catalisadas por enzimas específicas chamadas 
de RNA polimerases. 
 
 
SENTIDO DA TRANSCRIÇÃO 
 
Somente uma das cadeias do DNA é copiada, a 
que ocorre na direção 3’ – 5’. Isso torna 
possível antecipar a síntese de RNA a partir de 
sua extremidade 5’ até sua extremidade 3’. 
Além disso, os ribonucleotídeos são agregados 
de um em um, o que torna desnecessária a 
separação de toda a cadeia de DNA. É separado 
apenas um segmento de cerca de 10 pares de 
nucleotídeos, o qual forma, no DNA, uma bolha 
de transcrição que se desloca conforme os 
nucleotídeos são lidos. 
Ainda que a cadeia seja transcrita na direção 3’ 
– 5’ do gene, convencionalmente se diz que a 
transcrição segue na direção 5’ – 3’, pois o RNA 
sintetizado corresponde à cadeia não transcrita 
do DNA. Além disso, a sequência do gene é 
definida pela sua cadeia 5’ – 3’. 
 
 
LIGAÇÃO DOS NUCLEOTÍDEOS 
 
O começo da transcrição ocorre quando, por 
meio de sua base, um dos ribonucleotídeos 
estabelece uma ligação transitória com a base 
complementar do primeiro nucleotídeo do 
gene. 
 
O promotor liga-se à RNA polimerase e faz que 
esta interaja com o DNA no sítio em que a 
transcrição deve ter início (a extremidade 5’ do 
segmento codificador do gene), que é marcado 
pelo próprio promotor. A RNA polimerase 
forma uma bolha, pois determina a separação 
localizada das duas cadeias do DNA e deixa 
exposto o primeiro desoxirribonucleotídeo que 
será lido. 
 
Em frente a esse desoxirribonucleotídeo, 
acomoda-se um ribonucleotídeo complementar 
que será o primeiro nucleotídeo da molécula de 
RNA. Em seguida, aproxima-se um segundo 
ribonucleotídeo complementar ao segundo 
desoxirribonucleotídeo exposto no DNA, e suas 
bases se unem. No entanto, o mais importante 
é que os dois ribonucleotídeos que participam 
da bolha permanecem unidos, o que possibilita 
que entre eles seja produzida, por meio da RNA 
polimerase, uma ligação fosfodiéster e seja 
originado um dinucleotídeo. Com ele, tem início 
a síntese do RNA, que segue na direção 5’ – 3’ à 
medida que se aproximam e se ligam entre si os 
ribonucleotídeos indicados pelo DNA. 
 
 
 
O alongamento progressivo do RNA é 
conduzido pela mesma RNA polimerase. Esta, 
além de catalisar as ligações fosfodiéster, 
desliza sobre o RNA na direção 5’ – 3’ e faz com 
que a bolha avance. O RNA, cada vez maior, 
permanece unido à cadeia molde de DNA por 
meio dos últimos ribonucleotídeos 
incorporados. 
 
A transcrição se encerra quando a RNA 
polimerase chega à sequência de finalização na 
extremidade 3’ do gene. Nesse ponto, a enzima 
se desprende. O RNA também se solta e passa 
a ser chamado de transcrito primário. 
 
 
FATORES DE TRANSCRIÇÃO 
 
A síntese de um determinado mRNA ocorre 
quando o gene respectivo é ativado por 
proteínas específicas, denominadas fatores de 
transcrição. 
 
Os fatores de transcrição específicos interagem 
com o regulador do gene e, dependendo se 
isso ocorre com sequências amplificadoras ou 
inibidoras do regulador, são conhecidos como 
ativadores ou repressores, respectivamente. 
 
Os fatores de transcrição gerais são requeridos 
pelo promotor, pois se ligam a sequência TATA 
para iniciar a síntese do mRNA. 
 
 
A: fatores de transcrição específicos e gerais ligados ao regulador e 
ao promotor do gene, respectivamente. B: o DNA dobra-se sobre si 
mesmo para que haja interação entre o regulador e o promotor, o 
que estimula a transcrição do setor codificador do gene pela RNA 
polimerase II. 
 
 
O processo tem início quando o TFIID se liga ao 
promotor, por meio da TBP. Essa ligação altera 
a estrutura do promotor. Essa alteração atrai 
tanto os fatores de transcrição gerais restantes 
quanto a RNA polimerase II, com a qual esses 
fatores ligaram-se anteriormente. 
 
Em seguida, a RNA polimerase II desprende-se 
dos fatores de transcrição e abre a dupla hélice 
do DNA, formando-se a bolha de transcrição, 
com o qual tem início a síntese do mRNA. 
 
Ainda não foi identificada a sequência de 
nucleotídeos responsável pelo término da 
transcrição. 
 
 
PROCESSAMENTO DO mRNA 
 
O processamento do mRNA compreende a 
remoção dos íntrons e o acréscimo de duas 
estruturas denominadas cap e poli A, a primeira 
na extremidade 5’ e a segunda na extremidade 
3’ da molécula. Essas alterações são 
necessárias para que os mRNA possam sair do 
núcleo e funcionar no citosol. 
 
 
 
ADIÇÃO DO CAP NA EXTREMIDADE 5’: 
primeiramente, uma enzima específica 
incorpora uma guanosina trifosfato (GTP) à 
extremidade 5’ do transcrito. O cap liga-se ao 
transcrito primário logo que ele começa a ser 
sintetizado – quando sua cadeia ainda não tem 
30 nucleotídeos – e, por essa razão, sua 
incorporação não é pós-transcricional, e sim 
cotranscricional. O cap evita a degradação da 
extremidade 5’ do mRNA por fosfatases ou 
nucleases e é requerido durante a remoção dos 
íntrons. Também é necessário para conectar o 
mRNA ao ribossomo no início da tradução. 
 
 
ADIÇÃO DA CAUDA DE POLI A NA 
EXTREMIDADE 3’: antes que a RNA polimerase 
alcance a sequência de finalização do gene, 
vários fatores específicos reconhecem no 
transcrito primário uma sequência denominada 
sinal de poliadenilação, formada pelos 
nucleotídeos AAUAAA. O restante do gene é 
transcrito até a sequência de finalização. Uma 
enzima une as 250 adeninas à sua extremidade 
3’, uma por vez. A cauda de poli A é necessária 
para proteger a extremidade 3’ do mRNA da 
degradação enzimática e ajuda o mRNA a sair 
do núcleo. 
 
 
 
Poliadenilação da extremidade 3’ do mRNA antes do término da transcrição. A extremidade 5’ já tem o cap. 
 
SPLICING: consiste na retirada dos íntrons, 
que ocorre em duas etapas. Na primeira, o 
mRNA é recortado entre os íntrons e os éxons; 
na segunda, os íntrons são expulsos e os éxons 
emendam-se entre si. 
 
 
SOBRE SÍNTESE PROTEICA 
 
A síntese proteica ocorre no ribossomo, que se 
forma no citosol a partir de duas subunidades 
provenientes do nucléolo. 
 
No ribossomo, o mRNA é traduzido em uma 
proteína, para a qual também é necessária a 
intervenção dos tRNA. O trabalho dos tRNA 
consiste em retirar aminoácidos do citosol e 
conduzi-los ao ribossomo na ordem ditada 
pelos nucleotídeos do mRNA, que são os 
moldes do sistema. 
 
A síntese de uma proteína começa com a 
ligação de dois aminoácidos entre si e segue 
acrescentando-se novos aminoácidos, um por 
vez, em uma das extremidades da cadeia 
proteica. 
 
A chave da tradução está no código genético, 
composto por combinações de três 
nucleotídeos (trinca) no mRNA. Cada trinca 
constitui um códon. Ao todo, existem 64 
códons; destes, 61 servem para indicar 
aminoácidos e 3 para determinar o término da 
tradução. 
 
CÓDON DE INICIAÇÃO: AUG. Codifica o 
aminoácido METIONINA. 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, Jose. Biologia 
celular e molecular. 16. ed. ed. Rio de Janeiro: 
Guanabara Koogan, 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Karisse Farias