Resumo da expressão Gênica em Eucariotos, transcrição e o processamento do RNA

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Transcriçã� � � Processament� d� RNA
➔ �pressã� Gênic� e� Eucariot�: Transcriçã� � �
processament� d� RNA
➔ �pressã� d� informaçã� genétic�:
- O DNA não dirige a síntese protéica diretamente, ele
age como um coordenador, dando as instruções para
que o trabalho seja realizado por outras moléculas.
Quando uma determinada proteína é necessária na
célula, a sequência de DNA do gene é
copiada/transcrita em uma molécula de RNA. (Que é
o processo da transcrição), Essas cópias de RNA
formadas a partir do DNA, serão usadas como molde
para a produção da proteína - Polipeptídeo (Que é o
processo de Tradução).
- O fluxo da informação segue uma rota do DNA para
o RNA, para proteína em todas as células, expressam
as suas informações genéticas dessa forma, e isso é
um princípio tão fundamental que foi denominado de
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA
MOLECULAR.
● A transcrição e a tradução são os meios
pelos quais as células expressam as instruções
genéticas contidas em seus genes.
✓ Os genes podem ser expressos em taxas diferentes,
permitindo que a célula sintetize grandes quantidades
de certas proteínas e mínimas quantidades de outras.
- Várias cópias idênticas de RNA, podem ser feitas a
partir de um mesmo gênio. E cada molécula de RNA
pode direcionar a síntese de várias cópias de
proteínas, como cada célula contém apenas uma ou
duas cópias de um determinado gene, essa
amplificação permite que a célula seja capaz de
sintetizar rapidamente grandes quantidades de uma
proteína quando necessários. Além disso, cada gene
pode ser expresso em diferentes taxas, possibilitando
que a célula produza enormes quantidades de algumas
proteínas e ao mesmo tempo produz pequenas
quantidades de outras.
DNA➔ Armazena a informação genética
RNA ➔ Transcreve a informação do DNA, funções
estruturais, catalíticas, etc. (faz o trabalho pesado)
➔ Transcriçã�:
✓ Cópia de um segmento específico do DNA - um
gene - sob a forma de RNA
- Síntese de mRNA ou RNA funcional a partir da
informação contida no DNA;
• Produto final → proteína: transcrição e
tradução
• Produto final → RNA funcional:
transcrição
✓ Transcrito: cadeia de RNA produzida pela
transcrição;
✓ Unidade de transcrição: segmento de DNA
transcrito;
✓ A transcrição ocorre no núcleo.
*Em eucariotos o RNA mensageiro geralmente
codifica apenas para 1 proteína e no caso da bactéria,
o RNA mensageiro ele codifica para várias proteínas.
✓ Utiliza uma das fitas do DNA como molde:
✓ RNA-polimerase: catalisa a formação de ligações
fosfodiéster no sentido 5’-3’;
Tipos de RNA polimerases eucarióticas:
✓ RNA-polimerase I: a maioria dos genes de
rRNAs;
✓ RNA-polimerase II: síntese do RNA mensageiro,
alguns miRNAs; (maior parte dos RNA mensageiros,
daqueles que vão ser codificados em proteínas)
✓ RNA-polimerase III: síntese de RNA
transportador, RNAr 5S e alguns pequenos RNAs;
*I e III: transcreve os genes que codificam os RNA
transportadores, RNA ribossomal e pequenos RNA
que desempenham diversas funções nas células.
✓ Inicia nos promotores: sequências específicas no
DNA
- TATA-box: sequência localizada antes do início do
sítio da transcrição (rica em timina e adenina);
✓ A RNA-Pol II se liga às sequências promotoras;
✓ Não requer um iniciador (primer);
✓ A RNA-Pol II requer fatores proteicos para sua
atividade (fatores de transcrição);
✓ Fases da transcrição: iniciação, alongamento e
terminação;
* Para que a transcrição comece, o RNA polimerase
precisa reconhecer o início de um gene e se ligar ao
DNA sob esse ponto. Essa região reconhecida pela
enzima, é chamada de PROMOTOR (Sequência
específica de DNA, que indica o ponto de ínicio para
síntese do RNA);
Iniciação
✓ TFIID se liga à TATA-box
- TBP (proteína de ligação à TATA):
subunidade do TFIID que reconhece a
sequência TATAbox;
✓ TFIIB: posiciona a RNA-Pol II no sítio de início
da transcrição;
✓ TFIIF: estabiliza a interação da RNA-Pol II com
TBP e TFIIB; Atrai TFIIE;
✓ TFIIE: atrai e regula TFIIH;
✓ TFIIH: tem atividade de helicase (atua abrindo a
fita de DNA);
✓ A RNA-Pol II se liga ao promotor e é fosforilada
pelo TFIIH e outras cinases.
Alongamento e Terminação
✓ Fatores de alongamento aumentam a atividade da
RNA-Pol II;
✓ Auxílio de complexos de remodelagem da
cromatina e chaperonas de histonas (proteínas que
auxiliam nesse processo);
✓ Uma vez que o transcrito esteja completo, a
transcrição é terminada;
✓ A RNA-Pol II é desfosforilada e reciclada e pode
reiniciar outro processo de transcrição.
➔ Processament� d� RNA:
✓ O RNA é transcrito e processado,
simultaneamente, no núcleo;
✓ Transcrito primário ou pré-mRNA: molécula de
RNA recém-sintetizada. (antes do processamento)
*As enzimas responsáveis pelo processamento do
RNA, se associam à calda do RNA polimerase, aquele
domínio CTD (sendo atraídas pelas fosforilações
@Destrinchando.a.odontologia
presentes nessas caldas), e isso quando ainda está
transcrevendo o RNA. E essas enzimas, meio que
saltam dessa calda da RNA polimerase, sobre a
molécula de RNA que está crescendo e já começando
a processar esse RNA, antes que o RNA seja liberado
da RNA polimerase.
*Splicing - vai remover justamente as sequências não
codificadoras.
- mRNA eucariótico
*Esse capeamento e a poliadenilação, ocorrem apenas
em transcritos destinados a tornarem-se moléculas de
RNA mensageiro, essas alterações aumentam a
estabilidade da molécula de RNA mensageiro,
auxiliam sua exportação do núcleo para o citoplasma e
ajuda a célula a distinguir os RNAS mensageiros de
outros tipos de RNA. Essas modificações também são
utilizadas para a maquinaria de síntese de proteínas,
antes do início da síntese, como um indicador de que
ambas as extremidades do RNA mensageiro estão
presentes, e consequentemente significa que a
mensagem está completa.
Capeamento 5’ do RNA
✓ Adição de um “quepe”: nucleotídeo guanina
modificado com um grupo metila associado;
✓ Reação catalisada por 3 enzimas:
- Fosfatase: remove um fosfato da extremidade 5’ do
RNA;
- Guaniltransferase: adiciona um GMP;
- Metiltransferase: adiciona um grupo metil.
Poliadenilação 3’ do RNA
✓ Ocorre na molécula de pré-mRNA recém
sintetizada;
✓ Assegura que a extremidade 3’ do pré-mRNA seja
corretamente processada;
✓ CPSF e CstF: reconhecem sinais de
poliadenilação;
✓ Poli-A-polimerase: adiciona adeninas a
extremidade de 3’, cerca de 200.
Splicing do RNA
✓ Os genes eucarióticos são interrompidos por
sequências não codificadoras
- Íntrons: sequências intervenientes (não
codificadoras);
- Éxons: sequências expressas (codificadoras,
mais curtas);
*A maioria dos genes eucarióticos são interrompidos
por sequências não codificadoras;
*Nas bactérias não há essas sequências intervenientes;
✓ Splicing: remoção dos íntrons e união dos éxons,
para que somente as sequências que codificam
proteínas permanecem no gene;
✓ Sequências nas extremidades dos íntrons são
reconhecidas pela maquinaria de splicing:
- Sítio de splicing 5’
- Sítio de splicing 3’
✓ A maquinaria também deve reconhecer o ponto de
forquilha do laço (A) - Esse A marca o ponto,
digamos, de interseção para a formação desse laço,
guiando a maquinaria.
Splicing do RNA
✓ É realizado por moléculas de RNA;
- Pequenos RNAs nucleares (snRNAs)
agregados a proteínas formam as pequenas
partículas ribonucleoproteicas nucleares
(snRNPs);
✓ Os snRNPs formam o cerne do spliceossomo -
(Arranjo de RNA e proteínas que realiza o splicing)
✓ Splicing alternativo: quando um transcrito
primário pode sofrer splicing de diferentes maneiras,
levando a formação de diferentes mRNAS e,
consequentemente, diferentes proteínas (permite que
diversos tipos de proteínas sejam produzidas a partir
de um mesmo gene).
@Destrinchando.a.odontologia
➔ �portaçã� d� RNA mensageir�:
✓ Após o transcrito sofrer todos os processamentos,
Esse tramRNA maduro/funcional que pode ser
exportado do núcleo para o citoplasma, para ser
traduzido em proteína;
- Complexo do poro nuclear reconhece e
transporta (apenas com os mensageiros
finalizados);
✓ mRNA deve estar ligado a um conjunto de
proteínas que sinalizam que o mRNA foi
corretamenteprocessado;
✓ Íntrons excisados, transcritos quebrados e
RNAs processados inadequadamente são
degradados. (Suas unidades de construção, os seus
nucleotídeos serão reutilizados em outra transcrição
de outro RNA)
@Destrinchando.a.odontologia