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Aparato transcricional de eucariotos

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11/05/15 
1 
O Aparato Transcricional 
Eucariótico 
O Genoma se expressa 
Tópicos abordados 
•  A RNA polimerase eucariótica 
 
•  Fatores transcricionais gerais 
•  Etapas da transcrição 
•  Complexo transcricional 
11/05/15 
2 
RNA e o Dogma Central 
Proteínas 
regulatório 
estrutural 
enzimático 
codificador 
Não codificador 
Os moléculas de RNA brotam do DNA 
•  Os RNA são produzidos a partir de 
regiões discretas, os cistrons 
11/05/15 
3 
RNA Polimerase Eucariótica 
•  Eucariotes tem mais de uma RNA polimerase 
RNA polimerase eucarióticas 
Enzima Localização Produto Atividade Relativa 
Sensibilidade à 
α-amanitina 
 
RNA pol I Nucléolo rRNA 50-70% Insensível 
RNA pol II Nuceloplasma mRNA 20-40% Sensível 
RNA pol III Nuceloplasma tRNA ~10% Pouco sensível 
Proteina ligadora doTata box 
•  Todas as polimerases têm em comum a TBP 
(TATA Binding Protein), elemento guia para os 
demais fatores gerais de transcrição 
11/05/15 
4 
TBP se associa aos TAFs 
•  O TBP está associado aos TAF (TBP Associated 
factor) que dependendo da polimerase pode ser 
TAFI, TAFII ou TAFIII 
Promotor do tipo I 
•  A RNA pol I 
reconhece 
um promotor 
bi-partido. 
Apenas o 
rRNA é 
produzido 
por essa 
polimerase 
11/05/15 
5 
Promotor do tipo III 
•  A RNA pol III 
reconhece 
promotores 
internos ao 
cistron. Tantos 
os tRNA, RNA 
5 S e pequenos 
RNAs nucleares 
são produzidos 
por essa 
polimerase 
Promotor do tipo II 
•  A RNA pol II 
apresenta o 
promotor mais 
estudado. A 
montagem do 
complexo de 
iniciação depende 
da entrada 
orquestrada de 
vários fatores 
gerais (basais) de 
transcrição 
11/05/15 
6 
O complexo 
de 
Transcrição 
é montado 
pela adição 
sequencial 
de fatores 
basais 
Alguns desses fatores se ligam 
diretamente à região do promotor 
11/05/15 
7 
Os fatores basais de 
Transcrição são 
encontrados em 
extratos nucleares 
Os fatores basais são 
fracionados e recomposto 
experimentamente 
Pull Down Assay 
Proteínas ligantes ao um 
determinado fator podem 
ser analisadas pelo ensaio 
de pull-down, que perimite 
o isolamento de proteínas 
baseada em afinidade 
11/05/15 
8 
Fatores gerais de transcrição 
ü A montagem do complexo de iniciação é o principal ponto 
de controle da transcrição 
1- Ligação de TFIID 
 
2- A TFIID ( cerca de 800 kDa) contém a TBP + TAFs (TAFII) 
 
3- TFIIDs contendo diferentes TAFs podem reconhecer diferentes 
promotores à alguns TAFs são tecido-específicos 
 
4- Ligação serial dos outros fatores gerais de transcrição TFIIA, B, 
F, E, etc 
 
Um complexo de iniciação é montado sobre promotores 
para a RNA Polimerase II por uma sequência ordenada 
de associação entre fatores de transcrição. 
A montagem do complexo de 
iniciação da RNA polII 
11/05/15 
9 
Adaptado de Lewin, B. (2000) Genes VII 
O TFIID inicia o processo se 
ligando à região do tata box 
O T F I I H t e m u m a 
atividade proteína quinase 
que fosforila o CTD 
Adaptado de Lewin, B. (2000) Genes VII 
libera a 
RNA Polimerase II 
do promotor 
Início da transcrição 
11/05/15 
10 
1- TFIID se liga ao 
promotor (core) 
3- TFIIB se liga ao 
complexo TFIID/TFIIA 
e recruta a pol II para 
o promotor 
2- TFIIA estabiliza 
 o complexo 
TFIID/promotor 
4- TFIIE e só depois TFIIH 
se ligam ao complexo 
polimerase/promotor 
5- TFIIH participa de duas 
formas: 
- com sua atividade ATPásica 
desenrola a hélice do DNA 
(girase) 
-  sua atividade de proteína 
quinase fosforila o CTD 
6- A transcrição se inicia 
11/05/15 
11 
Adaptado de Lewin, B. (2000) Genes VII/Benjamin Lewin; trad. Henriue Ferreira ... [et al.]. - Porto Alegre: Artmed Editora, 2001. 
Ex: promotor de metalotioneína: proteção contra metais pesados 
Os promotores normalmente 
respondem a múltiplos sinais 
Elementos que regulam a 
transcrição pela RNA Polimerase II 
•  Elementos que agem em cis 
–  sequências regulatórias 
•  Elementos que agem em trans 
–  Fatores de transcrição que 
ligam nos elementos cis 
11/05/15 
12 
Descobrindo os elementos que 
operam em cis 
Elementos em cis são 
encontrados 
deletando 
progressivamente a 
região do promotor 
Descobrindo os elementos que 
operam em trans 
Com o elemento em cis em mãos, podemos encontrar os 
elementos que atuam sobre eles observando a capacidade 
de ligação em gel de retardo de mobilidade 
11/05/15 
13 
Refinado a análise 
O sítio de ligação do 
fator de transcrição (TF) 
no elemento cis é 
precisamente mapeado 
por footprinting 
Os promotores de metazoários 
são mais complexos 
11/05/15 
14 
Promotores 
eucarióticos da RNA 
pol II apresentam uma 
grande diversidade de 
sequências curtas 
importantes para a 
eficiência e regulação 
da transcrição 
Adaptado de Lewin, B. (2000) Genes VII/Benjamin Lewin; trad. Henriue Ferreira ... [et al.]. - Porto Alegre: Artmed Editora, 2001. 
Os promotores do tipo II apresentam 
inúmeros elementos regulatórios que podem 
ser tecido específico ou estágio específico 
A transcrição do 
gene TTR 
(transthyretine) 
requer uma forte 
cooperatividade 
entre fatores 
regulatórios 
durante a 
montagem do 
complexo de 
iniciação. 
Nos hepatócitos, a transcrição do gene TTR é controlada por pelo 
menos 5 diferentes ativadores transcricionais específicos	
11/05/15 
15 
A conexão entre os elementos 
regulatórios e o complexo basal 
de iniciação é mediado pelo 
complexo mediador 
Complexo 
mediador é 
formado por um 
grande número 
de subunidades 
11/05/15 
16 
O Complexo pré-transcricional 
inclui ativadores, fatores gerais 
e modeladores de cromatina 
A maquinaria basal interage com 
os vários elementos ativadores 
11/05/15 
17 
A cauda CTD tem papel nas 
três etapas da transcrição 
•  O mRNA possui 
uma estrutura 
especial na 
extremidade 5’ 
ü  Os transcritos de RNA pol II 
contêm CAP 
11/05/15 
18 
•  Adição do CAP é 
concomitante à 
síntese do 
mRNA e 
depende da 
cauda CTD 
fosforilada 
 
A elongação depende de fatores que 
gerenciem a cromatina, como o FACT 
11/05/15 
19 
A terminação 
acontece com a 
adição de uma 
cauda poli A 
ü  Os transcritos de RNA pol II 
são poli-adenilados 
Após a liberação do RNA poliA+, a 
transcrição é terminada pelo 
desacoplamento da RNA pol II 
Esse mecanismo 
ainda não é bem 
estabelecido 
Modelo Torpedo 
Modelo alostérico

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