TRANSCRIÇÃO BACTERIANA

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TRANSCRIÇÃO BACTERIANA 
A transcrição envolve a síntese de uma fita de RNA a partir de uma fita simples 
de um DNA duplex. A fita de RNA recém-sintetizada possui uma sequência de bases 
complementar a fita molde, e idêntica a fita codificadora, trocando apenas a base T do 
DNA por U no RNA. Para ser utilizada na transcrição, a molécula de DNA precisa 
primeiramente ser desnaturada e separada em fitas simples, onde uma das fitas servirá de 
molde para a síntese de RNA. A fita de RNA é sintetizada pela holoenzima RNA 
polimerase na direção 5’3’, esse grupo 3’- OH do último nucleotídeo adicionado à 
cadeia reage com o nucleotídeo seguinte, o qual perde seus dois grupos fosfatos terminais 
e o terceiro é utilizado na ligação fosfodiéster que o conecta a cadeia. A medida que a 
RNA polimerase se move ao longo do DNA, a bolha move-se junto com a enzima e a 
cadeia de RNA torna-se maior. Enquanto a enzima se move ao longo do molde de DNA, 
desenovela a dupla fita à frente da bolha de transcrição e torna a enovelar na parte de trás. 
O percurso feito pela enzima, Promotor Terminador, define uma unidade de 
transcrição. A principal característica da unidade de transcrição de procariotos é o fato de 
um promotor controlar a transcrição de mais de um gene simultaneamente. 
 A transcrição apresenta três estágios: iniciação, elongação e terminação. 
Primeiramente deve ocorre o reconhecimento do molde, onde a RNA polimerase se liga 
ao DNA de fita dupla no promotor. O reconhecimento do promotor depende de 
sequências consenso. Em bactérias existem quatro características conservadas: O ponto 
de início, que normalmente é uma purina; uma sequências de 6 bases (TATAAT) 
localizada a -10 pb do sítio +1; outro hexâmetro de bases (TTGACA) situado a -35 pb; e 
o elemento UP que interage com a subunidade α, sendo encontrado apenas em promotores 
cujos genes são altamente expressos. 
Na iniciação ocorre a síntese das primeiras ligações nucleotídicas no RNA. A 
enzima permanece no promotor enquanto sintetiza as primeiras ~ 9 ligações 
nucleotídicas. Essa fase de iniciação é caracterizada pela ocorrência de eventos abortivos, 
nas quais a enzima produz pequenos transcritos, libera-os e recomeça a síntese do RNA. 
A fase de iniciação termina quando a enzima tem sucesso na extensão da cadeia e deixa 
o promotor. Na elongação a enzima move-se ao longo do DNA, sintetizando o RNA. À 
medida que a enzima se desloca, ela desenovela a hélice do DNA, expondo um novo 
segmento do molde na condição de fita simples. Os ribonucleotídeos são covalentemente 
adicionados a extremidade 3’ da cadeia crescente de RNA, formando um híbrido DNA-
RNA na região desenovelada, atrás dessa região o DNA pareia-se com sua fita 
complementar original, restaurando a dupla hélice. A terminação envolve o 
reconhecimento do ponto no qual nenhuma base adicional deve ser acrescentada. Para 
terminar a transcrição a formação das ligações fosfodiéster deve cessar, e o complexo de 
transcrição deve se separar. Quando a última base é adicionada a cadeia de RNA, ocorre 
a ruptura do híbrido, o DNA reassume o estado de fita dupla e a enzima e o RNA são 
liberados. 
Durante a síntese a polimerase necessita manter contato com o DNA e o RNA, 
sendo necessário romper e refazer esses contatos a cada ciclo de adição de nucleotídeos. 
A RNA polimerase realiza uma série de contatos específicos com as bases em posições 
particulares. O primeiro contato é estabelecido com a base na extremidade da cadeia de 
RNA em crescimento, e o segundo é realizado com a base na fita molde de DNA, que é 
complementar a próxima base a ser adicionada. Depois da base ser adicionada, e antes 
que a enzima se movimente os contatos devem ser quebrados de forma que possam ser 
refeitos após o movimento da enzima. Uma estrutura na RNA polimerase denominada de 
ponte, permite que a enzima mantenha contato com seu substrato enquanto quebra e refaz 
as ligações. No início da translocação, a ponte apresenta uma conformação reta, próximo 
ao sítio de entrada do nucleotídeo. Após a RNA polimerase romper seus contatos, a ponte 
muda sua conformação, dobrando-se para manter contato com o nucleotídeo recém-
adicionado. Nessa conformação, a ponte obstrui o sítio de entrada do nucleotídeo. Ao 
final do ciclo, a ponte reassume sua conformação reta, permitindo o acesso ao sítio de 
entrada. 
Em bactérias, um único tipo de RNA polimerase parece ser responsável por quase 
toda a síntese de RNAm, RNAt e RNAr. As RNAs polimerases de bactérias possuem 
quatro tipos de subunidades: 2α, 1β, 1β’ e 1σ. As subunidades β e β’ em conjunto compõe 
o centro catalítico. A subunidade β pode ser ligada cruzadamente ao DNA molde, ao 
produto de RNA e aos ribonucleotídeos. A unidade α é requerida para a montagem da 
enzima cerne e acredita-se que ela desempenhe um importante papel na interação da RNA 
polimerase com alguns fatores regulatórios. A subunidade σ está envolvida 
especificamente com o reconhecimento do promotor, é a subunidade que se tem mais 
informações. A enzima cerne (α²ββ’) possui a capacidade de sintetizar RNA, mas é 
incapaz de localizar os sítios apropriados, porque possui uma afinidade geral por DNA, 
não sendo capaz de distinguir promotores de outras sequências. O fator σ garante que a 
RNA polimerase se ligue de maneira estável ao DNA apenas em regiões promotoras. O 
fator σ introduz uma grande alteração na afinidade da RNA polimerase pelo DNA, esse 
fator desestabiliza sua capacidade geral de ligação, conferindo a capacidade de 
reconhecer sítios específicos. Quando σ é liberado, a enzima retorna a sua afinidade geral 
por todo o DNA, independente da sequência, permitindo a elongação. 
Existe dois tipos de terminadores em E. coli, e são diferenciados de acordo com a 
necessidade da RNA polimerase. Nos terminadores intrínsecos a enzima termina a 
transcrição na ausência de fatores auxiliares. Esses terminadores possuem um grampo, 
formado na estrutura secundária do RNA e uma região na extremidade rica em U. O 
grampo promove uma diminuição ou até mesmo uma pausa na velocidade da RNA 
polimerase, criando uma oportunidade para que ocorra a terminação. A região rica em U 
desestabiliza o híbrido DNA-RNA quando a polimerase realiza a pausa. Nos terminadores 
dependente de rho, essa proteína se liga a uma sequência no interior do transcrito 
denominada de sítio rut. Após se ligar a esse sítio rho se move ao longo do molde de RNA 
até alcançar o híbrido na polimerase. A RNA polimerase realiza uma pausa quando 
alcança o terminador e a dissociação do híbrido ocorre se rho conseguir se mover mais 
rápido que a polimerase e alcança-la nesse local.