Resumo 1ª Prova

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Resumo 1 Prova – Bioquímica
Enzimas: Moléculas de funcionalidade catalítica, geralmente de natureza proteica; Deve baixar a energia de ativação do processo;
Cofatores: Compostos inorgânicos, geralmente metais, que se ligam à enzima, ativando sua ação;
A fração proteica de uma enzima, na ausência do seu cofator, e chamada de APOENZIMA;
Enzima + Cofator, chamamos de HOLOENZIMA;
Coenzimas: Ativam as enzimas, e são derivados de vitaminas. As coenzimas que sofrem modificação estrutural são também chamadas de co-substratos;
Isozimas: catalisam a mesma reação, mas apresentam estruturas diferentes;
Abzimas: São ácidos catalíticos, naturais ou sintéticos. Estudadas não combate ao HIV, degradando a proteína gp120 do envelope viral;
Sinzimas: Enzimas sintéticas com o mesmo objetivo das naturais;
Nomenclatura:
Oxirredutases: catalisam reações de oxirredução, transferência de elétrons;
Transferases: Transferência de grupos C, N ou P (aminas, fosfatos, carboxil)
Hidrolases: Quebram as moléculas por adição de água;
Liases: Quebram ligações covalentes entre CC, CS e CN, geralmente duplas;
Isomerases: catalisam racemização de isômeros;
Ligases: Formam ligações covalentes
Fatores importantes para reação enzimática
pH ótimo
Temp. ótima
[S]
[inibidores]
Michaelis-Mentem (V0 por [S])
E, S e ES estão em equilíbrio rápido;
Não existe outra forma de enzimas presentes;
A conversão de ES em E+P é uma etapa irreversível e limitante da velocidade;
Km, constante de Michaelis, é numericamente igual à concentração do substrato (mol/L) na qual a velocidade inicial da reação corresponde à metade da velocidade máxima. Ou seja, na [S] = Km, a equação de Menten torna-se v0=Vmax/2;
Valores de Km refletem a afinidade da enzima pelo substrato, quanto menor o Km, maior a afinidade.
Gráfico de Lineweaver-Burk (1/V0 por 1/[S])
Necessário para obtenção de valores mais exatos de Km e de Vmáx;
Inadequado para estudos de altas [S], pois quanto maior [S], o Km vai tender a zero, e os valores de Km vão se aglomerando no pé do gráfico;
É o inverso da equação de Michaelis-Menten
Gráfico de Eadie-Hosfee (V por V/[S])
 Estudos de altas [S]
Inibição Enzimática
Reversível
Competitivo
Compete no sítio ativo da enzima;
Aumentando [S] supera a ação do inibidor;
Não competitivo
Não se liga ao sítio de ativação;
Provoca modificação na estrutura da enzima, impossibilitando-a de fazer suas ligações normais com os substratos;
Irreversível
Ligam-se ao complexo ES;
Reduz velocidade de reação
Causa redução da Km
Outros inibidores
Inibidores de estado de Transição
Compostos sintéticos capazes de se ligar à enzima, mimetizando o estado de transição. Esta ligação forte pode levar à inativação da enzima
Inibidores suicidas
Estruturas análogas ao substrato, que ligam e não se desligam da enzima. O Alopurinol, tratamento da gota, inibe a enzima xantina-oxidase
Regulação enzimática
Modificação covalente (reversível)
A regulação de algumas enzimas é feita por este mecanismo. Zimogênio é a molécula não ativa.
Como exemplo do regulador tem-se a enzima glicogênio-fosforilase, a enzima apresenta-se na forma fosforilada (ativa) e desfosforilada (inativa).
Outros exemplos de modificações covalentes reversíveis incluem acetilação-desacetilação, adenilação-desadenilação.
Compartimentalização
?
Regulação Alostérica
Efetores (moduladores) se ligam covalentemente em locais que não são sítios catalíticos, alterando a afinidade da enzima com seu substrato.
Em geral, os efetores podem atuar como ativadores ou inibidores enzimáticos.
Efetores homotrópicos: O efeito da união do ligante a um dos protômeros afetando a união de ligantes iguais a outros protômeros. Ex. Substrato influenciando substrato, ativador influenciando ativador. Em geral são positivos
Efetores heterotrópicos: O efeito de um ligante na ligação de um ligante diferente. Ex. efeito de um efetor negativo sobre a ligação de um substrato. Podem ser negativos ou positivos.
Epigenética
Acetilação – Aumento da síntese de RNA
Metilação – Diminuição da síntese de RNA (na região promotora)
Integração metabólica
Carboidratos
Mono
Oligo
Polissacarídeos
Glicose é o carboidrato de acesso direto ao metabolismo energético da célula
Por que a glicose é fosforilada na primeira etapa da glicólise? Permite que ela não saia de dentro da célula.
O que ocorre com o excesso de glicose que não é utilizado na via glicolítica? Segue para a produção de glicogênio no fígado.
Lipídeos
Triacilglicerol
Mais abundante na dieta
Ácd graxos essenciais (componente energético)
Fosfolipídeos
Estruturas de membranas
Interface entre água e outros lipídeos
Libera ácd graxos importantes (ád araquidônico)
Colesterol
Formação dos sais biliares
Precursor dos hormônios sexuais
Digestão inicia no estômago com a lipase gástrica, formando emulsões.
Digestão continua no intestino com os sais biliares e enzimas pancreáticas.
Monoacil, diacil e ácd grxos livres são utilizados para formação de micelas, permitindo a ação das lipases na interface das micelas com a água.
Proteínas
Funcionalidade estrutural e metabólica, dificilmente energética
Degradação através de proteases e peptidades, tem início no estômago pela ação da pepsina, ativada em pH ácido
Endopeptidades: cliva ligações no meio da cadeia. Pepsina, tripsina, quimio e elastase.
Exopeptidades: cliva ligações nas extremidades da cadeia. Carboxipeptidases A e B – C-terminal, Aminopeptidases – N-terminal
Integração
Gorduras fornecem energia, sendo oxidadas a CO2 e H2O
Gorduras não podem ser convertidas em carboidratos, exceto para o glicerol.
Na glicólise, a formação de piruvato contribui para o aumento da Acetil CoA, que entra no ciclo de Krebs.
AA (vindos do metabolismo de proteínas) podem formar piruvato e seguir a via gliconeogênese.
AA também podem formar Acetil CoA e seguir para o ciclo de Krebs.
Ácidos graxos resultam na produção de Acetil CoA
Em certas condições metabólicas, tais como jejum prolongado, inanição e diabete melito, ocorre aumento na velocidade da beta-oxidação, tornando necessário reciclar o excesso de acetil-CoA e liberar CoA livre para novas beta-oxidações. No fígado, o grupo acetil da acetil CoA é transformado em corpos cetônicos em um processo chamado cetogênese. Os corpos cetônicos consistem de acetoacetato, beta-hidroxibiturato e acetona e são utilizados como combustível hidrossolúvel pelos tecidos extra-hepáticos.
A presença aumentada de corpos cetônicos no sangue e na urina, com odor de acetona no ar expirado é denominada de cetose. Acúmulo no sangue: cetonemia. Ultrapassando o limiar renal, saem na urina: cetonúria.
No ciclo do ácido cítrico, Acetil-CoA+Oxaloacetato = Citrato. O citrato pode seguir para formação de ácidos graxos, esteróis; o alfa-cetoglutarato segue para produção de AA e purinas; O succinilCoA segue para produção de porfirinas, grupo heme, clorofila; Oxaloacetato segue para produção de aspartato, outros AA, purinas e pirimidinas
Diferentes aspectos da integração metabólicas
O organismo se prepara para dois estados metabólicos distintos: abundância e escassez de nutrientes.
Período absortivo ou pós-prandial (hiperglicemia) – 4 horas de duração
Grande parte de carboidratos permanece na circulação. Elevação de glicose libera insulina e redução de glucagon. Insulina favorece entrada de AA nos tecidos e a síntese de proteínas. Ocorre aumento dos processos;
As células tornam-se permeáveis à glicose. 
No músculo a glicose entra e forma glicogênio ou piruvato para entrar no ciclo de Krebs.
No fígado a glicose entra, produz glicogênio, ou segue para a via pentose-fosfato, ou forma TAG por intermédio do glicerol 3-P vindo da via glicolítica para entrar no tecido adiposo, ou segue na via glicolítica formando piruvato e AcetilCoa. AcetilCoa também produz TAG.
No tecido adiposo a glicose pode fazer o mesmo caminho que no fígado, exceto produzir glicogênio.
Período pós-absortivo – 12 horas de duração
Glicemia reduz a níveis normais
O glucagon é então liberado e a degradaçãodo glicogênio hepático é iniciado.
Captação da glicose é inibida, sendo permitida nos tecidos insulino-independentes (cérebro, hemácias e medula renal).
No músculo o glicogênio é clicado a glicose 6-P, que segue para a via glicolítica e produção de energia. Corpos cetônicos vindos do tecido adiposo produzem acetilCoA para entrar no Krebs.
No fígado, o glicogênio é clivado a glicose 6-P e a glicose desfosforilada sai da célula para o sangue; Piruvato vindo da via glicolítica do músculo entra no fígado para produzir oxaloacetato que por sua vez segue para a gliconeogênese (nesse caso o ciclo de Krebs é diminuído);
No tecido adiposo os TAG formam glicerol ou ácidos graxos, que seguem para formação de glicose no músculo e formação de acetil CoA respectivamente.
Jejum
A glicogêneogênese da degradação dos TAG armazenados
Os AG circulantes fornecem energia.
No músculo as proteínas fornecem AA que saem da célula. Glicose entra na via glicolítica normal e algum piruvato sai da célula (forma lactato como intermediário).
No fígado a glicogenólise libera glicose para fora; O piruvato vindo do músculo esquelético (com intermédio lactato) fornece a produção de oxaloacetato que segue para a gliconaogênese.
No tecido adiposo, os TAG formam glicerol e ácidos graxos, que seguem para o fígado para produzirem glicose.
Diabetes melittus (desordem metabólica)
Tipo I (insulino-dependentes)
Inabilidade de produção de insulina, normalmente resultado da destruição das células beta da ilhota do pâncreas devido a distúrbios auto-imunes.
É muito semelhante ao jejum prolongado.
Aumento da glicose = hiperglicemia
Aumento do glucagon = hiperglucagonemia
Glucagon permanece continuamente sendo liberado e glicose permanece circulante.
Sobrecarga renal, eliminação de glicose e eletrólitos pela urina.
Tipo II (insulino-independente)
Resistência à insulina, não havendo reposta dos tecidos à liberação pelo organismo
Metabolismo de Nucleotídeos
Estruturas dos NucleoTídeos
Base nitrogenada (T, A, C, G, U)
Um monossacarídeo pentose
1, 2 ou 3 grupos fosfatos
Purinas: A e G
Pirimidinas: T, C e U
Os grupos fosfatos são responsáveis pela carga negativa dos ácidos nucleicos.
Estruturas dos nucleoSídeos (Uridina, Citidina, Timinina, Adenosina)
Açúcar pentose
Base nitrogenada
Sem nenhum grupo fosfato
Síntese “de novo” dos nucleotídeos PÚRICOS
Os átomos do anel purina são oriundos de vários compostos, entre eles:
CO2
Derivados de tetraidrofolato (THF)
AA: ácido aspártico, glicina, glutamina
O anel de purina é construída em cima de uma molécula de ribose 5-P pré formada, oriunda de um intermediário da glicólise na rota da hexose monofosfato (o Gliceraldeído 3-P é convertido em Ribose 5-P)
A ribose 5-P é convertida à 5-ribosil pirofosfato (PRPP) para entrar na síntese ‘de novo’ de nucleotídeos púricos
Síntese de PRPP (5 ribosil pirofosfato)
Participa da síntese de purinas e pirimidinas e nas vias de salvação das bases púricas.
A molécula do PRPP é a ribose, portanto os ribonucleotídeos são os produtos finais da síntese “de novo” das purinas. Quando há necessidade de desoxiribonucleotídeos para a síntese de DNA, a molécula de ribose é reduzida (retirada um oxigênio da molécula)
No fim, é produzido o IMP (inosina 5 monofosfato)
As sulfas não afetam a síntese de DNA ou RNA em humandos porque as células dos mamíferos não podem sintetizar ácido fólico.
As células bacterianas sintetizam ácd fólico e por isso as sulfas são usadas como antimicrobianos
As sulfonamidas irão competir com o PABA, inibindo a síntese de ácd fólico e replicação bacteriana.
Precursor de pteridina+ácido p-aminobenzoico (PABA) ácido fólico... Sulfas competem com PABA e não formam ácd fólico.
Inibidores da síntese das purinas
Metotrexato: É um análogo estrutural do ácido fólico (vitamina), competem com ele.
A enzima diidrofolato redutase é inibida pelo metotrexato, impede a formação de tetraidrofolato, a partir do diidrofolato. Impedem a síntese de DNA e RNA, pois os folatos fazem parte da síntese de novo de purinas.
Ácd Fólico Tetraidrofolato (pela enzima diidrofolato redutase)... O metrotexato inibe a enzima, por fim não produz AA, nem purinas, nem timidinas
Uso clínico do metrotexato
Quimioterápico para leucemia
Inibe formação do tetraidrofolato
Interfere síntese de nucleotídeos
Inibe divisão de células cancerígenas
Afeta multiplicação de células de crescimento rápido. Tecidos fetais, medula óssea, pele, tratp GI, folículos pilosos
Conversão de IMP em AMP e GMP
Gasto de energia
IMP + ácido aspártico X(GTPGDP) Adenilossuccinato AMP
IMP Xantosina monofosfato X(ATPAMP) Glutamina + GMP
Conversão de nucleosídeos monofosfato em nucleosídeos di e trifosfatos
A proteína adenilato quinase, uma proteína transmembrana com seu domínio catalítico exposto no citoplasma, tem a função de catalisar o ATP em AMPc (segundo mensageiro). Também com função de promover o equilíbrio entre AMP, ADP e ATP.
A guanilato quinase: GTP + AMP GDP + ADP
Rota de salvação das purinas
As purinas que resultam da taxa de renovação normal dos ácd nucelicos ou que são ingeridas e não degradadas podem ser convertidas em nucleosídeos trifosfato e usadas pelo organismo. Chamada de via de salvação das purinas.
A conversão ocorre por duas enzimas:
Adenina fosforribosil transferase (APRT)
Hipoxantina guanina fosforribosil transferase (HPRT).
Ambas acima usam PRPP como fonte do grupo ribose 5-P
Degradação de nucleotídeos púricos
Produto final é o ácido úrico (humanos)
Outros mamíferos (exceção do primata) o ácido úrico pode ser oxidado
Existem doenças genéticas associadas à degradação dos nuc púricos
Deficiência de adenosina deaminase
Gota
Deficiência de purina nucleosídeo fosforilase
AMP e IMP chegam a hipoxantina e xantina
GMP chega até xantina
Xantina é oxidada a ácido úrico, que é excretado na urina
Degradação dos ácidos nucleicos na dieta e intestino
Ácidos nucleicos são degradados a nucleosídeos (rivose ou desox) ou a base livres de purinas e pirimidinas
Síntese de Pirimidinas
No caso das purinas, o anel é construído em cima de uma ribose 5-P, mas nas pirimidinas, o anel é sintetizado primeiro, depois agregado à ribose 5-P
Degradação das pirimidinas
Anéis de purinas não são clivados nas células humanas
Anéis de pirimidinas podem ser abertos e degradados a 
Beta-alanina
Beta-aminoisobutirato
(Eles são precursores de Acetil Coa e Succinil Coa, e são altamente solúveis
Conversão de ribonucleotídeos em desoxirribonucleotídeos
Ribonucleotídeo redutase
Enzima com 2 subunidades iguais B1 e B2
Tem a fução de reduzir os difosfatos (ADP, UDP, GDP, CDP) em desoxis (dADP, dUDP, dCTP, dGDP)
Tiorredoxina é uma coenzima da ribonucleotídeo redutase, repõe átomos de H, reduzindo a enzima novamente
Metabolismo de Ácidos Nucleicos – DNA
Ácidos Nucleicos
Ácido ribonucleico
Ácido desoxirribonucleico
DNA dos procariontes localizam-se no cromossomo e na forma de plasmídeos
RNA participa de expressão gênica
Estrutura do DNA
É um polidesoxirribonucleotídeo
Fita simples em alguns vírus
Frequentemente em fita dupla
Em eucariontes
Associado a proteínas formando nucleoproteínas
Em procariontes
Complexo DNA-proteína está presente no nucleoide
DNA possui polaridade
Nucleases
Desoxirribonucleases clivam ligações fosfodiéster do DNA
Ribonucleases clivam o RNA
Dupla fita
Cadeias antiparalelas
Bases são hidrofóbicas (interior da cadeia)
Esqueleto hidrofílico (parte externa)
Actinomicina D
Droga anticâncer que se intercala na fenda menor da dupla hélice e tem efeito citotóxico na célula
Interfere na síntese de DNA ou RNA
Pontes de H mantém as bases próximas
Pontes de H + interações hidrofóbicas entre as bases ficas mantém a estrutura em dupla hélice
T dupla A | C tripla G
Separação da dupla hélice
Desnaturação do DNA
Temperatura
Melting temperature
Temperatura na qual metade da estrutura helical é perdida
Sequencias de CG precisam de maior temp para ser desnaturada, pois possuem muitas pontes de H
Estrutura helical perdidae as fitas separam-se
Plasmídeos
Moléculas de DNA extracromossômico das bactérias
Replicação sincronizada ou não com o cromossomo
Carregam genes de resistência
São vetores na tecnologia de DNA recombinante
Origem de Replicação (ori)
Polimerases
Usam DNA de fita simples como molde
Procariotos
Ori de replicação em uma única sequencia de nucleotídeos – genoma pequeno
Eucariontes
Ori em múltiplos locais, o que facilitam o mecanismo de replicação rápida – genoma grande
Inicia-se em locais ricos em AT por conter menos pontes de H
Síntese de DNA é semiconservativa
Formação da forquilha de replicação
O ‘complexo de formação’ reconhecem a origem de replicação
Reconhecem a origem, separam e matém as fitas de DNA separadas.
Desenrolam o DNA além da forquilha
Proteínas do complexo
DNAa
20-50 monômeros se ligam a nucleotídeos específicos da Ori.
Separam as fitas de DNA usando ATP
SSB
Se ligam ao DNA de fita simples
Ligam-se cooperativamente: a ligação de uma SSb favorece outras
Não apresentam atividade enzimática
Mantém a fita de DNA separadas
Protegem o DNA das nucleases que clivam o DNA de fita simples
Favorecem a apresentação do molde de DNA de fita simples
DNA helicases
Ligam-se ao DNA simples, perto da forquilha
Movem-se em direção à cadeia de fita dupla, forçando as fitas a se separarem.
Consomem ATP
Uma vez separadas, as SSB ligam-se para estabilizar a fita simples
Superdobramento
Positivo
Contém mais voltas na hélice em relação ao DNA relaxado
Negativo
Contém menos voltas, na mesma situação anterior.
Opções
Cromossomo inteiro girar
Problema: gastaria muita energia e causaria deformação na molécula
Acumular superdobramento positivo
Problema: interfere com o desenrolar da dupla hélice durante a replicação do DNA
Soluções para o superdobramento
Topoisomerase tipo I
Atividade nucleasse: corta a fita
Atividade ligase: liga a fita
Não quequer ATP
Relaxam os positivos
Topoisomerase tipo II
Fazem uma quebra transitória nas fitas de dupla hélice
Provoca estiramento na dupla hélice de DNA para passar através da quebra
Alivia superdobramento negativos e positivos
Não quequer ATP
DNA girasse
Topoisomerase tipo II da E. coli
Propriedade incomum:
Introduz superdobramento negativo no DNA em repouso – facilita a replicação futura do DNA
O superd negativo vai neutralizar o positivo
É alvo das quinolonas (antimicrobianos), sem a sua função, as bactérias não podem continuar com a duplicação do DNA e cessa de se multiplicar
Requer ATP
Primer de RNA
Primase
Enzima RNA polimeraze que sintetiza fitas curtas de RNA
Fornece uma região curta de fita dupla com uma OH livre na extremidade 3’, para possibilitar a ação da DNA polimerase III iniciar a síntese de DNA
Primossomo
Formado por um complexo de proteína + primase
Liga-se à fita simples de DNA, deslocando a SSB
Move-se no sentido 5-3, junto a fita atrasada
Nota: Move-se em direção oposta à síntese de DNA.
Na fita líder apenas 1 primer de RNA é necessário, mas na atrasada, vários são necessários.
DNA Polimerase III
Alonga a cadeia. Atividade polimerase 5-3
Corrige erros de bases da nova cadeia de DNA
Atividade exonuclease 3-5, mas tem que ter uma base incorreta na extremidade 3’
Não tem atividade exonuclease 5-3 (A DNA polimerase I tem)
Identifica e remove o nucleotídeo incorreto e o substitui pelo correto
É uma exonuclease pois degrada o DNA somente pela extremidade e não internamente como as endonucleases
DNA Polimerase I 
Atividade de polimerase 5-3
Preenche o espaço deixado pelo primer de RNA
Atividade exonuclease 5-3
Remove primer de RNA e sintetiza DNA no local
Remove nucleotídeos apropriadamente pareados (um de cada vez)
Remove grupos de nucleotídeos alterados (1 a 10 nucleot)
Atividade exonuclease 3-5
Corrige erros de bases
A remoção/síntese/correção ocorre um nucleot por vez
Fragmento de Klenow é produto da digestão do DNA polimerase I pela protease subtisilina (origem: Bacillus subtilis), resultando em um fragmento com atividades de polimerase 5-3, e exonuclease 3-5
DNA Ligase
Une o DNA sintetizado pela DNA polimerase III com o DNA sintetizado pela DNA polimerase I
Une o grup 5’ fosfato da cadeia sintetizada pela Poli III com grupo 3’ oxidrila da cadeia sintetizada pela Poli I.
Replicação do DNA Eucariótico
Apresenta proteínas de ligação de fita simples (=proc)
Apresenta helicases dependentes de ATP (=proc)
DNA polimerase é designada em letras gregas e não números romanos
5 Classes de DNA polimerase
Poli-alfa
Atividade de primase: sintetiza primers de RNA
Inicia síntese de DNA, adicionando em um pequeno pedaço ao primer de RNA
Poli-delta
Completa a síntese de DNA na fita líder e alonga cada um dos fragmentos de Okasaki
Edita (corrige erros) do DNA recém sintetizado através da atividade 3-5 exonuclease
Plo-épsilon
Envolvida no reparo do DNA
Poli-beta
Envolvida no reparo do DNA
Poli-gama
Replica DNA mitocondrial
Telomerase
Enzima do não-envelhecimento
Células germinativas e cancerosas contém uma enzima que é responsável por refazer as extremidades perdidas
Transcriptase reversa
A enzima viral (TR) usa o RNA viral como molde para sintetizar o DNA viral, que se liga aos cromossomos do hospedeiro. Ela move-se no molde do RNA no sentido 3-5 e sintetiza no sentido 5-3. A TR não edita possíveis erros, o que explica as altas taxas de mutação.
Metabolismo dos Ácidos Nucleicos – RNA
Estrutura do RNA
Três tipos
RNA ribossômico (RNAr)
Constituem 80% do RNA celular
Encontrado associado a diferentes proteínas
Formam estruturas que atuam na síntese de proteínas
Três tamanhos distintos de RNAr em procariotos
23S (‘S’ unidade de SVEDBERG, relacionada ao peso molecular)
16S
5S
Quatro tamanhos distintos em eucariotos
28S
18S
5,8S
5S
RNA de transferência (RNAt)
Constituem cerca de 15% do RNA celular
É o menor entre as três principais espécies de RNA
4S – 74 a 95 resíduos de nucleotídeos
Existe pelo menos 1 RNAt para cada AA
Transporta AA específico ao sítio de síntese de proteína, onde reconhece o código genético, especificando a adição do AA à cadeia polip em formação
RNA mensageiro (RNAm)
5% do RNA celular
É o tipo mais heterogêneo em termos de tamanho
Transporta informação genética do DNA ao citosol onde é usado como molde para síntese de proteínas
Nos eucariotos
Possuem cauda poli-adenilada (poli-A) – ext 3’
Molécula 7metilguanosina está ligada na extremidade 5’ através de uma ligação trifosfato
Os eucarióticos tem RNA que desempenham função especializada
snRNA – small nuclear RNA – encontrados no núcleo
Transcrição de genes procarióticos
RNA polimerase procariótica
Uma única RNA polimerase sintetiza todos os RNA’s, com excessão da primase que sintetiza os primers de RNA
Reconhece sequencia de nucleotídeos (região promotora)
Faz cópia de RNA complementar no molde de DNA
Reconhece a terminação do DNA
Unidade de transcrição
Estende-se da região promotora à terminação
Transcrito primário
É o produto do processo de transcrição pela RNA polimerase
RNA polimerase
Enzima Central:
2 alfa
1 beta, beta’
Cataliticamente competente, mas não reconhecem o promotor. Responsável pela atividade de RNA polimerase 5-3’
Holoenzima
Apresenta 5 subunidades
2 alfa
1 beta: liga-se ao nucleotídeo trifosfato e interage com a sigma
1 beta’: é a maior (151kD), tem função de ligar-se ao DNA
Sigma: reconhece a sequencia do promotor. É facilmente ligada a enzima central. Reconhece e é liberada assim que a transcrição se inicia
Fator de terminação
Rô dependente
Rô independente
A enzima RNA polimerase reconhece regiões específicas do DNA que sintetizam o final da transcrição
Etapas da Síntese de RNA
Iniciação
RNA polimerase se liga ao promotor e reconhece:
Caixa pribnow: localizada a 10 nucleotídeos à esquerda do sítio de iniciação. A primeira base no sítio de iniciação recebe uma posição +1. Não existe base designada zero.
Sequencia -35
Uma mutação na caixa pribnow pode afetar a transcrição do gene controlado pelo promotor
AlongamentoApós o reconhecimento da região promotora, a enzima inicia a transcrição e a subunidade sigma é liberada
A enzima não requer primer nem atividade conhecida de endo e exonuclease
A enzima não repara erros de transcrição
A enzima cria superdobramentos positivos além do sítio de transcrição e negativos atrás do mesmo
Girase: corrige superd positivos
Topoisomerase I: corrige superd negativos
Terminação
Depende de um sinal que pode ser:
Rô-independente
O transcrito deve ser capaz de formar um ‘grampo de cabelo” que vai retardar e causar uma pausa temporária da enzima RNA polimerase. Isso é possível devido à presença de um palíndromo rico e G:C
6 a 8 ‘A’d no DNA, logo após o palíndromo fará com que o RNA recém transcrito(6 a 8 ‘U’s) se solte mais facilmente da fita de DNA quando a dupla hélice se fecha
Rô-dependente
O fator Rô é uma helicase dependente de ATP que catalisa o desdobramento da fita dupla híbrida de DNA:RNA
Ação dos antibióticos
Alguns inibem a síntese de RNA
Rifampicina
Se liga a subunidade beta da RNA polimerase de procariotos, inibindo-a. Usada no tratamento da tuberculose
Dactionomicina
(Actinomicina B): se liga ao molde de DNA e inibe a síntese de RNA, pois impede que o RNA polimerasese movimente ao longo do DNA. Tem efeito citotóxico para células e por isso é utilizada na quimioterapia tumoral