Transri+º+úo e Processamento do RNA - Aula 3

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
Transcrição e Processamento 
do RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
O que é a Transcrição? 
DNA 
PROTEÍNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Aspectos Comuns: 
 Polaridade 5’  3’; 
 Necessidade de um molde; 
 Inicia a partir de uma sequência específica – sequência de iniciação 
 3 fases: Iniciação (reconhecimento do promotor), alongamento e terminação 
(acoplada ao processamento) 
 
Aspectos Diferenciais: 
 Não requer “primer” (iniciador); 
 Apenas um segmento de DNA é Transcrito; 
 Uma das fitas de DNA serve como molde; 
Transcrição X Replicação 
 OS GENES SÃO SEGMENTOS DE DNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
A RNA polimerase copia uma das fitas do DNA em RNA 
Fita senso ou codificante: sequência “idêntica” a do mRNA 
Fita antisenso ou molde: sequência complementar a do mRNA 
 5’-AUG AAG UUC UCC ACC UUU UUG GCA GUA GGG GCU GCC CUU GAA UAA-3’ 
5’-ATG AAG TTC TCC ACC TTT TTG GCA GTA GGG GCT GCC CTT GAA TAA-3’ 
 
3’-TAC TTC AAG AGG TGG AAA AAC CGT CAT CCC CGA CGG GAA CTT ATT-5’ 
DNA 
M K F S T F L A V G A A L E stop 
N-terminal C-terminal Proteína 
Síntese Protéica (Tradução) 
Transcrição 
Qual das 2 fitas foi 
a molde ??? 
mRNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Diferenças entre DNA e RNA 
DNA x RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Principais tipos de RNA 
 
RNA Transportador 
RNA Ribossômico 
RNA Mensageiro 
RNA Funcional 
Transcrição e Processamento do RNA 
Tipos de RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Estrutura do RNAt: 
Transcrição e Processamento do RNA 
RNA Polimerase em Procariontes: 
 
Holoenzima: a2bb’s. 
 
Fator s: início da transcrição. 
 
Cerne da enzima: a2bb: alongamento da cadeia. 
 
 
Iniciação das cadeias de RNA 
• Envolve 3 etapas: 
–Ligação da holoenzima da RNA polimerase à região 
promotora (DNA) 
–Deselicoidização localizada 
–Formação das ligações fosfodiéster do RNA nascente 
• A holoenzima permanece até 6 a 8 nucleotídeos 
do RNA nascente 
• Fator sigma é liberado – Cerne - Alongamento 
 
 
Transcrição e Processamento do RNA 
Iniciação da Transcrição 
Promotor 
Holoenzima 
RNApol de E. 
coli + 
iniciação 
Alongamento 
RNA nascente 
Desligamento do 
transcrito 
+ + 
Cerne de RNApol 
b a 
a 
s 
b a 
a 
s 
b 
b ' 
a 
a 
b 
b ' 
a 
a 
Região Promotora 
• Regiões de reconhecimento e ligação da RNApol na 
cadeia de DNA. 
• Pontos -35 e -10 variam pouco de gene para 
gene – seqüências consenso 
• Box -10 5’ TATAAT 3’ - deselicoidização 
• Box -35 5’ TTGACA 3’ – liga-se a subunidade s 
Transcrição e Processamento do RNA 
AACTGT 
TTGACA 
Box -35 
A 
T 
A T T A 
T 
A 
T A A T 
Início da transcrição 
5-9 
pb A 
ou 
G 
T 
C 
ou 
3’ 
5’ 
3’ 
5’ 
16-19pb 
PribnowBox 
Alongamento das cadeias de RNA 
• Catalisado pelo cerne da enzima 
da RNApol 
• Adição dos ribonucleotídeos 
ocorre dentro da “bolha de 
transcrição” 
• Deselicoidização e helicoidização. 
• Estabilidade – complexo 
DNA/RNA/RNApol 
Transcrição e Processamento do RNA 
Término das cadeias de RNA 
• Sinal de término 
• Complexo transcricional se dissocia. 
• Dois tipos de terminadores: 
– Proteína rô (r) – Terminadores rô-dependentes 
– Terminadores rô-independentes 
Transcrição e Processamento do RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Terminadores rô-independentes 
Região rica em G:C seguida de 6 pb A(molde):T 
Estrutura em forma de grampo 
Terminadores rô-dependentes 
• A proteína rô é hexamérica que interage com o crescimento do 
RNA transcrito e rompe a associação entre o RNA nascente e o 
DNA molde. 
• As seqüências de terminação rô-dependentes tem de 50 a 90pb e 
especificam transcritos ricos em unidades C (desprovidos de G) 
• Se liga a um sítio chamado “rut” 
• Mecanismo pouco conhecido 
Transcrição e Processamento do RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Transcrição em Eucariontes 
Transcrição em eucariotos 
• O mecanismo básico da transcrição em eucariotos 
é similar ao de procariotos. 
• Existem muito mais proteínas associadas a 
transcrição de eucariotos, resultando em um 
processo mais complexo. 
Transcrição e Processamento do RNA 
 Um tipo de TFII chamado TBP são proteínas que se ligam ao sítio TATA e 
que têm função de atrair outros fatores gerais de transcrição para essas 
regiões promotoras... 
 
A montagem do complexo de iniciação é dependente da entrada orquestrada de 
vários fatores gerais de transcrição (GTF). 
 
 GTF são chamadas de TFIIA, TFIIB...: função de identificar onde a RNApol 
deverá se ligar. 
Transcrição e Processamento do RNA 
5´ 
3´ 
Início da Transcrição 
Promotor 
Região 5´ não-
traduzida (5´UTR) 
Códon iniciador 
Códon finalizador 
Sinal de 
poliadenilação 
Íntrons 
Éxons 
Região 3´ não-traduzida 
(3´UTR) 
Término da cadeia de RNA 
• Pontas 3’ produzidas por clivagem 
endonucleotídica; 
• Seqüência conservada AAUAAA – 11 pb 
• Adição da cauda poli(A) – Poli(A) polimerase 
Transcrição e Processamento do RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Adição da cauda poli A 
ao pré-RNA 
mensageiro 
Transcrição e Processamento do RNA 
Diferenças 
• Há três RNA polimerases 
• Cada enzima codifica diferentes classes de genes 
• Requer mais fatores acessórios para ligação ao promotor e 
iniciação da transcrição 
• Os transcritos de eucariotos sofrem modificações para o 
transporte no citoplasma – tradução. 
– Revestimento CAP – 5’ 
– Caudas poli-A – 3’ 
– Splicing 
Transcrição e Processamento do RNA 
RNA Polimerase Eucariótica 
 
3 RNA polimerases, onde cada uma transcreve um tipo de 
RNA. 
Enzima Produto 
RNA pol I rRNA 
RNA pol II mRNA 
RNA pol III tRNA; rRNA 5S e pequenos RNAs 
nucleares 
Transcrição e Processamento do RNA 
Processamento do RNA 
• Adição da estrutura CAP na extremidade 5’ 
 
• Adição da cauda poli(A) na extremidade 3’ 
 
• Splicing nuclear do pré-mRNA 
 
Modificações químicas nas extremidades 
dos mRNAs eucarióticos 
• As 2 extremidades do RNAm são modificadas de diferentes 
maneiras 
• A extremidade 5' são revestidas e as 3' poliadeniladas. 
 
 
1. Todos os RNAs-m formam um "quepe" 
– O nucleotídeo m7G é adicionado à um RNA-m após a transcrição, 
através de um processo de duas etapas, com a metilação 
ocorrendo somente após a adição de uma base G padronizada. 
– a ligação na estrutura "CAP" ocorre entre os carbonos 5' de dois 
nucleotídeos adjacentes 
2. A maioria dos RNAm eucarióticos são poliadenilados 
• A adição de um longo segmento com mais de 250 nucleotídeos de 
Adenina, na extremidade 3' da molécula, produzindo a "CAUDA 
POLI-A": ...pNpNpApApA... 
• A poliadenilação não ocorre na extremidade 3' do transcrito 
primário. 
• Os poucos nucleotídeos finais são removidos por clivagem  
entre 10-30 nucleotídeos "downstream" de um sinal específico 
de poliadenilação (a seqüência consenso 5'-AAUAAA-3‘)  
produzindo uma extremidade 3' intermediária, à qual a cauda 
de poli-A é subseqüentemente adicionada pela enzima POLI-A 
POLIMERASE. 
• O tamanho da cauda poli-A determina o tempo de 
sobrevivência do RNA-m no citoplasma. 
 
Modificações químicas nas extremidades 
dos mRNAs eucarióticos 
EDIÇÃO DO RNA 
• Na edição a seqüência de nucleotídeos do RNAm é 
alterada pela inserçãode novos nucleotídeos, ou pela 
deleção ou mudança daqueles que já existem. 
 
• O fenômeno tem de ocorrer com absoluta precisão, 
senão a mensagem genética será embaralhada. 
Transcrição e Processamento do RNA 
Recomposição do Pré-mRNA: Spliceossomos 
 
Recomposição do Pré- mRNA nuclear: RNA/Proteína: 
Spliceossomos. 
 
Spliceossomos: Conj de pequenas mol de RNA (snRNA) 
+ 40 proteínas diferentes. 
Transcrição e Processamento do RNA 
Transcrição e Processamento do RNA 
Sítios de Splicing 
• Apenas Eucariotos 
• Remove partes internas do novo transcrito de 
RNA. 
• Ocorre no núcleo da célula 
Transcrição e Processamento do RNA 
Splicing 
DNA 
RNA 
Transcrito 
Introns removidos 
por splicing 
mRNA 
Diferentes 
combinações 
de éxons 
podem ser 
usados para 
fazer 
diferentes 
proteínas 
(splicing 
alternativo) 
um gene 
Uma proteina 
Transcrição e Processamento do RNA 
Os íntrons são removidos antes do mRNA sair do núcleo 
Splicing Alternativo 
Splicing Alternativo 
• Diferentes padrões de splicing da mesma 
sequencia de mRNA. Diferentes produtos 
do mesmo gene. 
• Diferentes orgãos, diferentes estagios do 
desenvolvimento da mesma célula. 
 
Transcrição e Processamento do RNA