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Transcrição e processamento do mRNA

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Transcrição
Priscila Rodrigues de Souza
Transcrição: é a síntese de moléculas de RNA, com o DNA como molde.
Estrutura do RNA
O RNA, como o DNA, é um polímero que consiste em nucleotídeos unidos por ligação fosfodiéster. Entretanto, existem várias diferenças importantes nas estruturas do DNA e do RNA.O RNA difere do DNA por conter uracil em vez de timina, ser normalmente unifilamentar e por conter o açúcar ribose.
Tipos de RNAs
Somente pequena parcela do DNA total das células é transcrito. Genes individuais são transcritos apenas quando seus produtos são necessários.
Genoma = DNA codificante(aquele que é transcrito) + DNA não-codificante (“DNA lixo”)
O molde para a síntese de RNA é um filamento único da dupla-hélice de DNA. Ao contrário da replicação, a transcrição ocorre em apenas um dos dois filamentos de DNA.O filamento usado para a trancrição é chamado de filamento molde. O outro filamento, chamdo de filamento não-molde, geralmente não é transcrito.
Uma unidade de trancrição ou gene é um trecho de DNA que codifica uma molécula de RNA e as sequencias necessárias para sua transcrição apropriada. Cada unidade de transcrição ou gene inclui um promotor, uma região codificante de RNA e um finalizador.
 
Promotor é uma sequência de DNA que o aparelho de transcrição reconhece e à qual se liga. Ele indica qual dos dois filamentos de DNA deve ser lido como molde e o sentido da transcrição. Também determina o ponto de início da transcrição, o primeiro nucleotídeo que será transcrito em RNA. Está situado perto do sítio de início da transcrição, mas ele mesmo não é transcrito.
Os promotores contêm sequências curtas de consenso (nucleotídeos mais comumente encontrados em um local específico) como por exemplo a sequencia de consenso – 10 (na região -10) cuja sequência é 5’ TATAAT 3’.
A região codificante de RNA é uma sequência denucleotídeos de DNA que é copiada em uma molécula de RNA.
O finalizador é a sequência de nucleotídeos que indica onde termina a transcrição. Em geral a transcrição pára após o finalizador ter sido copiado em RNA.
O RNA é sintetizado a partir de trifosfatos de ribonucleosídeos. A transcrição é de 5’3’: cada novo nucleotídeo é unido ao grupo3’-OH do último nucleotídeo adicionado á molécula crescente de RNA. A síntese de RNA não requer um primer. 
Transcrição em Procariotos
Ocorre diretamente no citoplasma (procariotos não possuem núcleo).
RNA polimerase: É uma enzima formada por muitas cadeias polipeptídicas, que catalisam toda transcrição do DNA.
Só há um tipo de RNA polimerase que catalisa a síntese de todas as classes de RNA (mRNA, tRNA, e rRNA). No centro da RNA polimerase estão 4 subunidades(cadeias polipeptídicas individuais) que constituem o cerne da enzima: duas subunidades chamadas α, uma β e uma β’.
O cerne da enzima catalisa o alongamento da molécula de RNA. Outras subunidades funcionais se unem e deixam o cerne da enzima em estágios particulares da transcrição. O fator sigma controla a ligação da RNA pol ao promotor. Sem sigma, a RNA pol iniciaria a transcrição em qualquer ponto do DNA. Sigma é necessário apenas para a ligação do promotor e a iniciação. 
Estágios da transcrição: iniciação, alongamento e término
Iniciação
Inclui :1) reconhecimento ao promotor; 2) formação da bolha de transcrição, 3) criação das primeiras ligações entre rNTPs e 4) saída do aparelho de transcrição do promotor.
O fator sigma associa-se ao cerne da enzima RNA pol para formar uma holoenzima, que se liga à sequência de consenso -35 e -10 no promotor do DNA (a orientação e espaçamento das sequencias de consenso determinam qual filamento será o molde para a trancrição, e portanto determinam o sentido da transcrição).
 Após a holoenzima ter se ligado ao promotor a RNA pol é posicionada no ponto inicial da transcrição (posição +1) e desenrola o DNA para produzir um molde unifilamentar . 
A RNA polimerase transcreve o DNA usando rNTPs(trifosfatos de ribonucleosídeos) como substratos na síntese de RNA. Dois fosfatos são cortados do rNTPs e, o nucleotídeo resultante é unido ao grupo 3’-OH do filamento crescente de RNA.
Alongamento 
Após a iniciação, a RNA pol move-se ao longo do molde, deselicoidizando progressivamente o DNA na margem da bolha de transcrição, juntando nucleotídeos à molécula de RNA de acordo com a sequência do molde e reenrolando o DNA na margem antecedente da bolha. As enzimas topoisomerases aliviam o estresse associado à deselicoidização e reelicoidização do DNA na transcrição, assim como fazem na replicação. 
Término 
A RNA polimerase move-se ao longo do molde até transcrever o finalizador. A transcrição termina após ser transcrito o finalizador.
2 tipos de finalizadores:
-finalizadores dependentes de rô : A proteína rô se liga à cadeia crescente de RNA e se move de 5’ para 3’ ao longo da cadeia do RNA. Quando a RNA polimerase diminui ou para na sequência de terminação de rô, a rô se liga à polimerase e retira o RNA da bolha de transcrição.
-finalizadores independentes de rô: apresentam seqüências nucleotídicas ( rica em C:G seguida de seis ou mais pares de bases A:T, com os A presentes no filamento molde) capazes de formar grampos (dificultam o movimento da RNA polimerase pela cadeia de DNA). Os grampos são seguidos de uma seqüência rica em A (a ligação A-U é facilmente rompida facilitando a liberação do RNA transcrito).
Transcrição em Eucariotos
-Envolve mais fatores de transcrição que procariotos.
--Transcrição ocorre no núcleo.
Três tipos de RNA polimerase que reconhecem tipos diferentes de promotores:
RNA pol I - trancreve o rRNA.
RNA pol II- trancreve o mRNA.
RNA pol III- transcreve o tRNA, snRNA e outros RNA’s pequenos.
Nas células eucarióticas, o reconhecimento do promotor é feito por proteínas acessórias que se ligam ao promotor e então escolhem uma RNA pol específica (I,II ou III) para o promotor.
Promotores da RNA pol II
Consiste em 2 partes: o cerne do promotor e o regulador do promotor(afeta a taxa de transcrição).
O cerne do promotor está situado adjacentemente o sítio de início da transcrição e inclui tipicamente uma ou mais sequências de consenso. A mais comum dessas sequências de consenso é o TATA Box, que tem sequências de consenso TATAAA. Todas as sequências de consenso no cerne são reconhecidas por fatores de transcrição(ptns acessórias) que se ligam à elas e servem com uma plataforma para a montagem do aparelho basal de transcrição.
Iniciação
O fator de transcrição TFIID liga-se ao TATA Box . Fatores TFIIA e TFIIB se ligam e formam um complexo com TFIID. O Complexo resultante se liga à RNA polimerase II, a qual já se ligou ao TFIIF. O Complexo resultante é completado com a adição de TFIIE, TFIIJ, e TFIIH. A RNA pol é ativada através de fosfoliração e, então inicia a transcrição no ponto de início (+1).
Alongamento:
Durante essa fase, o RNA recém-sintetizado pareia-se temporariamente com a fita molde de DNA, formando um híbrido curto RNA-DNA. Uma vez iniciada, a transcrição segue numa velocidade de aproximadamente 50 nucleotídeos por segundo, estando a RNA polimerase ligada à fita molde de DNA até encontrar o sinal de término da transcrição.
Término 
As 3 RNA pol utilizam mecanismos diferentes para o término. RNA polimerase II encontra uma sequência que indica o término da transcrição (AAUAAA ou AUUAAA – Sinal de Poliadenilação) na extremidade 3’ do RNA nascente. A RNA pol I requer um fator de término que se liga a uma sequência de DNA posterior ao sítio de término. A RNA pol III termina a transcrição após transcrever uma sequência finalizadora rica em Us na molécula de RNA
Processamento do pré-mRNA
Priscila Rodrigues de Souza
Muitos genes eucarióticos contêm éxons e íntrons, ambos os quais são transcritos em RNA. Os éxons são regiões codificantes(corresponde á informação que sairá do núcleo e será traduzida no citoplasma e que determina a sequência de aminoácidos que o polipeptídio deverá ter)