AULA_Transcrição

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TRANSCRIÇÃO
Profa. Msc. Vanessa Moreira
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
Proteína
D N A 
DOGMA CENTRAL
DA BIOLOGIA
DUPLICAÇÃO
SEMI-CONSERVATIVA
TRANSCRIÇÃO
Processo pelo qual uma molécula de RNA é
sintetizada a partir da informação contida
na seqüência de nucleotídeos de uma
molécula de DNA.
o Características Gerais:
- Ocorre por um mecanismo semelhante
ao da síntese de DNA.
- Apenas um filamento de DNA é usado
como molde para a síntese de RNA.
- Não precisam de um primer (iniciador)
existente.
TRANSCRIÇÃO
o Características Gerais:
- A molécula de RNA sintetizada é
complementar à fita de DNA que lhe deu
origem e idêntica à outra fita de DNA, sendo
as timinas substituídas por uracilas.
TRANSCRIÇÃO
TRANSCRIÇÃO
o Características Gerais:
- A síntese ocorre no sentido 5’ 3’,
com adição de ribonucleotídeos ao grupo
3’OH na ponta da cadeia.
- A sequência de nucleotídeos de uma
molécula de RNA é complementar à de seu
molde de DNA.
- Enzima responsável: RNA polimerase.
TRANSCRIÇÃO
o RNA polimerase:
- Reconhece e liga-se a seqüências
específicas de DNA.
- Desnatura o DNA expondo a seqüência de
nucleotídeos a ser copiada;
- Mantém as fitas de DNA separadas na
região de síntese;
- Renatura o DNA na região imediatamente
posterior à da síntese;
- Sozinha, ou com o auxílio de proteínas
específicas, termina a síntese do RNA.
TRANSCRIÇÃO
o RNA polimerase : 
TRANSCRIÇÃO
Em eucariotos:
- RNA polimerase I – localizada no nucléolo e
responsável pela síntese do RNA ribossômico.
- RNA polimerase II – localizada no núcleo e
responsável pela síntese do RNA mensageiro.
- RNA polimerase III – também localizada no
núcleo e responsável pela síntese do RNA
transportador.
- Nos procariontes, só existe um tipo de RNA
polimerase e é responsável por catalizar toda a
síntese de RNA dessa espécie.
TRANSCRIÇÃO
1.INÍCIO
Reconhecimento de seqüências específicas no 
DNA
2. ALONGAMENTO
Incorporação dos ribonucleotídeos
3. TERMINAÇÃO
Seqüências no DNA são reconhecidas e a síntese 
é interrompida
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
1.INÍCIO
- O DNA apresenta seqüências específicas,
denominadas PROMOTORES, que sinalizam
exatamente onde a síntese do RNA deve ser
iniciada.
- A RNA polimerase pode se apresentar de duas
formas: apoenzima e holoenzima.
Fator 
(sigma)



Apoenzima Holoenzima


’
RNA POLIMERASE
’
RNA POLIMERASE
1.INÍCIO
-Fator sigma (): reconhecer a região promotora e
ligar a RNA polimerase ao DNA.
dificulta a atividade
polimerásica da enzima.
perda do fator sigma
apoenzima
síntese do RNA
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
1.INÍCIO
-Duas sequências curtas dentre os promotores
são suficientemente conservadas para serem
reconhecidas.
reconhecida pelo fator sigma.
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
Região – 10: T A T A A T
Região – 35: T T G A C A
1.INÍCIO
- A distância entre elas é altamente conservada
(nunca <15 ou > 20 nucleotídeos).
- O primeiro nucleotídeo é geralmente uma purina
(A ou G).
-A primeira base do segmento de DNA que será
transcrito é chamado de sítio de início e recebe o
valor +1
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
2. ALONGAMENTO
-É catalizado pela apoenzima após a liberação do
fator sigma.
- Adição dos ribonucleotídeos ocorre dentro da
bolha de transcrição.
-A cadeia de RNA nascente é deslocada do molde
de DNA à medida que a RNA polimerase se move
ao longo da molécula de DNA.
-À medida que a RNA polimerase se move ao longo
do DNA, desenrola o DNA à frente dela e reenrola
o DNA que já foi transcrito.
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
3. TÉRMINO
- Ocorre quando a RNA polimerase encontra um
sinal de término.
- O complexo de transcrição se dissocia e a
molécula de RNA nascente é liberada.
-Há dois tipos de terminadores de transcrição:
- Terminadores independentes de rho
- Terminadores dependentes de rho
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
Terminadores independentes de rho
3. TÉRMINO
- Possuem uma região rica em G:C seguida de seis
ou mais pares de bases A:T, com os A presentes
no filamento molde.
-As regiões ricas em C:G podem se parear e gerar
estruturas em forma de grampo.
-A alça em grampo e a cauda em U são sinais de
liberação da RNA pol e término da transcrição.
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
Terminadores dependentes de rho
3. TÉRMINO
- Rho: proteína de ~ 46 KDa.
- A sequência terminadora possui entre 50 e 90 pb
e antecedem sítio de terminação.
- A sequência terminadora é rica em unidades C e
pobres em G.
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
Terminadores dependentes de rho
3. TÉRMINO
- A proteína rho se liga à cadeia crescente de RNA
e segue a bolha de transcrição.
- Quando a RNA polimerase diminui ou pára na
sequência de terminação, rho se une à enzima e
retira a cadeia nascente de RNA da bolha de
transcrição.
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIONTES
A RNA polimerase transcreve o DNA.
Rho se liga ao sítio de reconhecimento 
do RNA.
Rho se move ao longo do RNA , seguindo 
a RNA polimerase.
A RNA polimerase faz uma pausa no 
terminador e é alcançada por Rho.
Rho desenrola o hibrídio DNA-RNA 
na bolha de transcrição.
Terminação: a RNA polimerase, Rho
e o RNA são liberados.
TRADUÇÃO EM PROCARIONTES
- A tradução inicia antes da transcrição está
completa.
- A maquinaria de síntese de polipeptídeos não é
separado por uma membrana nuclear.
mRNA sintetizada pode ser usada
imediatamente como molde para a síntese de
polipeptídeos.
TRADUÇÃO EM PROCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
-O primeiro par de bases do segmento de DNA que
será transcrito é chamado de sítio de início e
recebe o valor +1.
Seqüências anteriores ao sítio de início são
chamadas upstream e indicadas por sinal
negativo (-).
Seqüências localizadas após o sítio de início
são chamadas dowstream e indicadas com
sinal positivo (+).
1.INÍCIO
- Os promotores reconhecidos pela RNA
polimerase II consistem em elementos curtos
conservados: antes do ponto inicial de
transcrição.
TATA box
sequência de consenso:
TATAAAA ( posição -30).
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
-RNA polimerases sempre precisam de proteínas
acessórias, chamadas de fatores de transcrição,
que auxiliem o início da transcrição.
Reconhecem as sequências do promotor e ligam-
se a estas ou um a outro e servem para atrair a
RNA polimerase II e posicioná-la no sítio correto
para iniciar a transcrição.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
O fator que reconhece primeiramente o local de
início é o TFIID (Transcription Factor IID), que se
liga ao TATA box através de sua subunidade TBP.
1.INÍCIO
Em seguida, o TFIID recruta então o TFIIA,
seguido pelo TFIIB.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
TFIIF primeiro associa-se à RNA polimerase II, e
em seguida, juntam-se ao complexo de início da
transcrição.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
TFIIE então se junta ao complexo de iniciação,
ligando-se ao DNA em seguida ao ponto de início
da transcrição. Dois outros fatores, TFIIH e TFIIJ,
juntam-se ao complexo após TFIIE.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
1.INÍCIO
TFIIH usa ATP para fosforilar a RNA-polimerase
II, mudandoa sua conformação de forma que a
RNA-polimerase é liberada do complexo e é
capaz de iniciar a transcrição.
A RNA polimerase é responsável por abrir as
fitas de DNA, e colocar a primeira base. Essa
abertura das cadeias forma a “bolha de
transcrição”, estrutura que é característica do
processo.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
2. ALONGAMENTO
- A enzima RNA polimerase desenrola a dupla
hélice de DNA e adiciona ribonucleotídeos
complementares à sequência do DNA.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
- O RNA formado sobre processamento antes de
ser traduzido.
- O processamento é co-transcricional, ou seja, o
RNA parcialmente sintetizado está sofrendo
reações de processamento à medida que é
liberado do complexo RNA polimerase II.
2. ALONGAMENTO
(1) adição de um revestimento (cap) na
ponta 5’.
(2) adição de uma cauda 3’ poli A.
(3)
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
Etapas do processamento
eliminação dos íntrons
2. ALONGAMENTO
são adicionados quando as
cadeias crescentes de RNA estão com cerca de 30
nucleotídeos de comprimento.
(1) adição de um revestimento (cap) na ponta 5’.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
As pontas 5’ dos pré-mRNA são modificados
pela adição de revestimentos de 7-metil
guanosina (7-MG).
2. ALONGAMENTO
(1) adição de um revestimento (cap) na ponta 5’.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
Duas funções principais:
Protegem o RNA da ação da
degradação por nucleases.
São reconhecidos por fatores protéicos
no início da tradução.
2. ALONGAMENTO
enzima corta a ponta do RNA
aproximadamente 20 bases depois.
Adição de 150 a 200 adenina: cauda poli (A).
(2) adição de uma cauda 3’ poli A.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
O alongamento do RNA continua até que seja
reconhecida a sequência AAUAAA ou AUUAAA
perto da ponta 3’.
2. ALONGAMENTO
Aumenta a estabilidade do RNA.
Papel importante no transporte do
núcleo para o citoplasma.
(2) adição de uma cauda 3’ poli A.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
2. ALONGAMENTO
- O RNA recém-sintetizado é chamado de
transcrito primário ou pré-mRNA ou hnRNA.
Éxons: partes que codificam proteínas
(sequências expressas).
Íntrons: partes que separam os éxons e
não codificam proteínas (sequências intercalares).
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
Promotor Região Codificadora Sítio de PoliA
hnRNA
AAAAAAAAAA
mRNA
AAAAAAAAAA
Exon
Intron
D
N
A
R
N
A
ESTRUTURA DE UM GENE EUCARIOTO
2. ALONGAMENTO
- A remoção dos íntrons é feita:
enquanto o RNA ainda está sendo
transcrito;
após o revestimento ter sido adicionado;
antes do transcrito ser transportado
para o citoplasma.
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
2. ALONGAMENTO
- A remoção dos íntrons e a união dos éxons é
chamado de recomposição ou splicing.
junta os éxons de modo que o
mRNA tenha a sequência codificante da proteína
que será formada.
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
2. ALONGAMENTO
- Recomposição alternativa
diferentes mRNA e, subsequentemente,
diferentes proteínas são produzidas pelo mesmo
transcrito primário, recompondo diferentes
combinações de éxons.
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
Splicing alternativo: um único gene permitindo diferentes
combinações de éxons: codificar várias proteínas.
2. ALONGAMENTO
- Mecanismo de recomposição do pré-mRNA
É feita por estruturas complexas
RNA/proteínas chamadas spliceossomos.
Pequenas RNA nucleares: snRNA (U1,
U2, U4, U5 e U6).
Grande número de proteínas.
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
2. ALONGAMENTO
- Mecanismo de recomposição do pré-mRNA
Cada íntron possui duas regiões bem
conservadas:
- ponta 5’: GU
- ponta 3’: AG
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
São reconhecidas por 5 snRNP
(complexo de proteínas + um dos
cinco snRNA).
2. ALONGAMENTO
- Mecanismo de recomposição do pré-mRNA
snRNP recrutam outros complexos e formam o
spliceossomo
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
Cataliza a remoção dos íntrons por duas
etapas consecutivas de recomposição.
2. ALONGAMENTO
- Mecanismo de recomposição do pré-mRNA
1ª etapa: ligação da ponta do íntron à adenina
interna conservada, formando uma estrutura que
tem forma de um laço.
2ª etapa: liberação do laço e união dos dois
éxons adjacentes.
(3) eliminação dos íntrons.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
3. TÉRMINO
Quando a RNA polimerase encontra o sítio de
terminação na fita molde, ela se desliga do DNA
juntamente com a nova cadeia de RNA
sintetizada devido à uma desestabilização do
complexo de transcrição.
O desligamento do RNA do sistema provoca a
ruptura do complexo de transcrição e as fitas do
DNA são renaturadas.
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIONTES
DNA Transcrição DNA RNA
Diferenças e semelhanças entre eucariotos e procariotos
O esquema geral é o mesmo, e a síntese em si ocorre em estruturas similares: 
os ribossomos 
Mas, em eucariotos a transcrição está separada da síntese 
de proteínas (tradução) pela membrana nuclear
Gene
RNA polimerase
hnRNA
mRNA
Citoplasma
Transcrição
Processamento
Núcleo
Tradução
proteína