Transcrição em Procariotos

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Transcrição em procariotos
Etapa de Início
Em procariotos, o início da transcrição ocorre com o reconhecimento das sequências consenso que representam o promotor e a montagem do complexo de proteínas envolvido no processo transcricional. Em bactérias, as sequências-alvo do promotor são reconhecidas diretamente pela RNA polimerase; em eucariotos, proteínas de ligação ao DNA formam uma plataforma, por meio da qual a RNA polimerase pode se ligar ao DNA.
O promotor é o grande responsável por sinalizar a partir de qual nucleotídeo a transcrição será iniciada, qual fita do DNA será utilizada como molde e em que direção a RNA polimerase vai se deslocar.
Na maioria das bactérias, o promotor é representado por duas sequências consenso anteriores ao ponto de início da transcrição: o box -35 e o box -10. Vários genes bacterianos funcionalmente relacionados encontram-se aglomerados, sob o controle de um único promotor e são transcritos como uma única e longa molécula de RNA. 
Bactérias apresentam apenas um tipo de RNA polimerase, representada por uma grande estrutura multimérica formada por várias cadeias polipeptídicas individuais. 
No cerne dessa enzima, responsável por sintetizar a molécula de RNA nascente, podem ser encontradas cinco cadeias distintas: duas cópias da subunidade alfa, uma subunidade beta, uma subunidade beta primo e uma subunidade ômega. No entanto, outras subunidades podem se ligar e se desligar temporariamente ao cerne da enzima ao longo do processo. Uma dessas subunidades é o fator sigma, que controla a ligação da RNA polimerase ao promotor no início da transcrição, possibilitando que o processo seja iniciado no sítio correto. Á associação do fator sigma ao cerne da RNA polimerase, é dado o nome de holoenzima, a qual se liga aos boxes -35 e -10, ocupando um espaço que vai desde o nucleotídeo -50 até o nucleotídeo +20, o que possibilita que o sítio ativo da RNA polimerase seja posicionado no ponto +1. Após o início do processo, o fator sigma se desliga do complexo.
Não é necessária a presença de um primer para a incorporação do primeiro nucleotídeo à fita de RNA nascente. 
Ao se ligar ao promotor, a RNA polimerase associada ao fator sigma desenrola a dupla hélice de DNA pelo rompimento das pontes de hidrogênio que unem as duas fitas em uma extensão que inclui o ponto de início da transcrição. Em seguida, por complementaridade, um nucleosídio trifosfato é pareado com o sítio +1 da fita de DNA molde. Após o início da transcrição, a RNA polimerase sofre mudança na conformação, o que a impede de permanecer ligada ao promotor. Essa mudança é essencial para a continuidade da transcrição, pois proporciona à enzima que se desloque ao longo da molécula de DNA.
Etapa de Alongamento
Essa etapa é caracterizada pela incorporação de ribonucleosídeos monofosfatados, um a um, à hidroxila na extremidade 3’ da cadeia crescente de RNA por meio de ligações fosfodiéster. 
A RNA polimerase apresenta grande precisão na incorporação dos ribonucleosídeos, e evidências demonstram que ela também tem capacidade de revisão. 
À medida que a dupla hélice é desenrolada, a RNA polimerase se desloca. Porém, apenas uma pequena região da dupla hélice sofre relaxamento por vez, formando uma bolha de transcrição. O deslocamento dessa bolha possibilita a movimentação da RNA polimerase ao longo da molécula de DNA e o alongamento do transcrito. Enquanto o DNA na frente da bolha de transcrição é desenrolado, a região pela qual a bolha já passou sofre nova helicoidização pela ação das girases. Contudo, o deslocamento dessa bolha, como também ocorre na replicação do DNA, provoca uma tensão na molécula de DNA, que é aliviada pela atuação de topoisomerases.
Etapa de Término
O término da transcrição é caracterizado pelo reconhecimento da sequência finalizadora, seguida da interrupção da atividade da RNA polimerase e da subsequente separação da fita de RNA recém-sintetizada da molécula molde de DNA. Em geral, os finalizadores são encontrados antes do ponto em que o término da transcrição efetivamente ocorre, de modo que a transcrição termina somente após o finalizador ter sido transcrito. Bactérias exibem dois tipos de finalizadores: dependentes e independentes da proteína rô.
Nos finalizadores independentes da proteína rô, a RNA polimerase reconhece por si mesma o fim da transcrição e os sítios de término. Esses finalizadores, denominados terminadores intrínsecos, apresentam sequências repetidas de nucleotídeos na molécula de DNA que são invertidas e complementares. Quando essas sequências invertidas geralmente ricas em GC são transcritas no RNA, elas se dobram imediatamente para parear entre si, formando uma estrutura secundária em formato de grampo. A presença dessa estrutura faz com que a RNA polimerase diminua a velocidade de transcrição ou faça uma pausa. Como a região rica em U posteriores ao grampo tem pareamento de bases fraco (A-U), isso é suficiente para desestabilizar o híbrido RNA-DNA, o que propicia o término do processo transcricional.
Nos finalizadores dependentes, o fator rô se liga à molécula de RNA em um sítio anterior ao sítio de término e move-se ao longo do RNA em direção à extremidade 3’. A RNA polimerase encontra um grampo finalizador e diminui sua velocidade. Assim, a proteína rô a alcança e entra em ação na região híbrida DNA-RNA, atuando como uma helicase, capaz de separar a cadeia de RNA da fita molde de DNA na bolha de transcrição.
Após a dissociação do transcrito de RNA da molécula de DNA, ele pode exerceu seu papel diretamente ou pode servir como mensageiro para a síntese de um polipeptídeo por meio da tradução. Em bactérias, um conjunto de genes contínuos pode ser transcrito em uma única molécula de RNA, chamada de RNA policistrônico, porém esse evento é mais raro em eucariotos.
Conceitos importantes:
Holoenzima- Forma de uma enzima multimérica, na qual todos os componentes polipeptídicos estão presentes.
Capacidade de revisão- Habilidade das polimerases de remover e substituir nucleotídeos incorporados incorretamente.
Bolha de transcrição- Segmento da molécula de DNA que foi desenrolado para expor uma sequência unifilamentar, a qual será transcrita em RNA.
RNA policistrônico- Molécula de RNA transcrita de um grupo de genes contínuos capaz de promover a síntese de múltiplas proteínas.