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TRANSCRIÇÃO DO DNA:
Síntese do mRNA
•Gene (Unidades transcricionais)
•Tipos de RNA
•Tipos de RNA polimerase
•Tipos de RNA polimerase DNA‐dependente
•Transcrição em Procariotos
•Transcrição em Eucariotos
•Mecanismos de controle da Exp. Gênica
1959/60‐ Jacob Monod e Gross1959/60‐ Jacob, Monod e Gross
Isolaram o ácido ribonucleico responsável pelo direcionamento da
síntese de proteínas nos ribossomos e propuseram o nome RNA
mensageiro (mRNA) para esta molécula.
O mRNA representa apenas cerca de 2% do RNA total em relação aos
outros tipos de RNA (rRNA e tRNA).
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DEFINIÇÕES DE GENE
Genética – Mendeliana
Porção do cromossoma que determina ou afeta um único caráter (fenótipo), como por 
exemplo a cor dos olhos.
Molec lar Beadle e Tat m 1940Molecular – Beadle e Tatum, 1940
Segmento de material genético que determina ou codifica uma enzima (conceito obtido 
a partir de seus estudos sobre o metabolismo de fungo N.crassa)
A B C D E
Segundo a proposta de Beadle e Tatum, 1gene codifica uma enzima (proteína).
E1 E2 E3 E4
x
Segundo a proposta de Beadle e Tatum, 1gene codifica uma enzima (proteína).
Este conceito vem sendo atualizado e a definição atual é a seguinte:
‐ Um gene codifica pelo menos uma cadeia polipeptídica (“Splicing alternativo”), um 
tRNA, ou um rRNA, como produto final em Eucariotos.
‐No entanto, uma cadeia polipeptídica pode ser codificada por dois genes separados, 
gerada a partir de “Protein splicing” ou “mRNA trans‐splicing”
ESTRUTURA GERAL DE UM GENE
5´... ...3´
PROMOTOR CODIFICA RNA
...5´3´...
‐10 +1 10
Downstream        Upstream
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UNIDADES TRANSCRICIONAIS DE:
PROCARIOTO (policistrônica) 
EUCARIOTO (monocistrônica)
Figure 9‐1
PROCARIOTOS x EUCARIOTOS:
ORGANIZAÇÃO GÊNICA, TRANSCRIÇAO E TRADUÇAO
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Estrutura do Ácido Ribonucleico ‐ RNA
Ligação 
fosfodiester entre 
os nucleotídeos.
Ligação entre P ligado ao 
C 5 do nucleotídeo que 
chega com a OH ligada ao 
5’
g g
C 3 do nucleotídeo da 
cadeia.
5’ 3 ‘
3’
5
Small nuclear RNA (snRNA) Núcleo Processamento de mRNA 
TIPOS DE RNA POLIMERASES
RNA polimerase DNA dependente:
• Envolvida na transcrição do DNA.
• Utiliza nucleotídeos tri‐fosfatados (NTP) como substrato e depende de uma fita 
molde antiparalela. Catalisa o ataque nucleofílico da hidroxila do carbono 3 da ribose p q
sobre o fosfato alfa do nucleotídeo a ser incorporado na cadeia de polinucleotídeo.
RNA polimerase RNA dependente:
• Envolvida na replicação do genoma de alguns vírus RNA. 
• Catalisa o ataque nucleofílico da hidroxila do carbono 3 da ribose sobre o fosfato 
alfa do nucleotídeo a ser incorporado na cadeia de polinucleotídeo.
• Utiliza NTP como substrato e depende de uma fita molde antiparalela.
Polinucleotídeo fosforilase (a primeira nucleotídeo polimerase isolada e caracterizada ‐
descrita por Manago e Ochoa)
• Catalisa a seguinte reação reversível:
• (NMP)n + NDP  (NMP)n+1  +  Pi
• Não depende de molde e a composição do polinucleotídeo depende da 
composição de NDP do meio.
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Tipos de RNAs polimerases – DNA dependente
Compostas de subunidades (multiméricas)
PROCARIOTOS
RNA Polimerase (sintetiza todos os RNAs)
EUCARIOTOS
RNA Polimerase I (Nucléolo) : Pré rRNAs ‐( )
rRNAs 18S, 5,8S e 28S
RNA Polimerase II (Nucloplasma): hnRNAs ‐
mRNA
RNA Polimerase III (Nucleoplasma): tRNA e 
snRNAs
Experimento de Volkin e Astrachan, 1957
Experimento de “Pulse‐chase” para marcação das moléculas de RNA: células 
incubadas com uracila radioativa, seguida de incubação com uracila não‐radioativa
Molécula de RNA se move do núcleo para o citoplasma.
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TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
INÍCIO, ALONGAMENTO E 
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO 
- RESUMO -
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ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM PROCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾ TÉRMINO
PROMOTORESPRO
CARIOTOS
TRANSCRIÇAO EM PROCARIOTOS
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Procariotos ‐ Iniciação
5’ 3’ (DNA +)5 3  (DNA +)
5’
5’
3’
3’
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ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM PROCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾ TÉRMINO
RNA POLIMERASE ENZIMA RESPONSÁVEL PELA SÍNTESE DE RNA
Direção 
polimerização 5’ 
→ 3’
Substratos:  DNA 
molde 
antiparalela e 
NTP
Holoenzima
Composta de subunidades
11
Procariotos – Alongamento (Parte 1)
Procariotos – Alongamento (Parte 2)
DNA Toposimerase II
DNA Toposimerase I
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ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM PROCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾ TÉRMINO
Términação dependente de 
t í ô (h li )proteína rô (helicase)
Proteína rô reconhece sítio rut 
no RNA e promove o 
desligamento da RNA Poldesligamento da RNA Pol
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Procariotos – Terminação 
independente da proteína Rô
Procarioto: ausência de MN 
(acoplamento Transcrição/Tradução)
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TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
Eucariotos ‐Transcrição
Genes interrompidos 
(introns e exons)
Presença de MN 
(proteção de mRNA)
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TRANSCRIÇÃO DO DNA 
PELA  RNA‐Pol II
‐ RESUMO ‐
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM EUOCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾PROCESSAMENTO DO RNA
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Eucariotos ‐ Iniciação
Promotores 
E ió iEucarióticos
Necessidade de FatoresNecessidade de Fatores 
gerais de início  da 
trasncrição
TFI
TFII
TFIII
TATA Binding Protein
Atividade Helicase 
e Proteína QuinaseMontagem do complexo g p
de início da transcrição 
com a RNA‐Pol II
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Modelo de cooperatividade para o complexo de início da transcrição no promotor 
TTR em hepatócitos
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM EUCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾ PROCESSAMENTO DO RNA
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Eucariotos – Alongamento (Parte 1)
Eucariotos – Alongamento (Parte 2)
DNA Toposimerases I e II
DNA Toposimerase I e II
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INIBIDORES DA TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS E EUCARIOTOS
Agentes intercalantes 
INIBIDORES DA TRANSCRIÇÃO
Amanita phalloides
Alfa-Amanitina
Inibidor seletivo da RNA pol II
eucariótica
Rifampicina 
Inibidor seletivo da RNA Pol 
procariótica.
Composto semi-sintético derivado da 
Amycolatopsis rifamycinica (também 
conhecida como Amycolatopsis mediterranei
and Streptomyces mediterranei).[
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ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNAETAPAS DA TRANSCRIÇÃO DO DNA 
EM EUCARIOTOS:
¾ INÍCIO
¾ ALONGAMENTO¾ ALONGAMENTO
¾ PROCESSAMENTO DO RNA
Processamento do hnRNA ‐ Resumo
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ETAPAS DO PROCESSAMENTO DO 
RNA
¾CAPEAMENTO DO TERMINAL 5`
¾“SPLICING” 
¾( remoção de íntrons e ligação covalente de éxons)
¾POLI-ADENILAÇÃO DO TERMINAL 3`
¾
Eucariotos – Processamento da extremidade 5’ do hnRNA
“Heterogenous Nuclear RNA”: Capeamento
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ETAPAS DO PROCESSAMENTO DO 
RNA
¾CAPEAMENTO DO TERMINAL 5`
¾“SPLICING” 
¾( remoção de íntrons e ligação covalente de éxons)
¾POLI-ADENILAÇÃO DO TERMINAL 3`
¾
Eucariotos – “Splicing” do hnRNA
Remoção dos Íntrons e ligação 
covalente dos Éxons
Spliceossomo (U1,U2,U3,U4,U5)
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ETAPAS DO PROCESSAMENTO DO 
RNA
¾CAPEAMENTO DO TERMINAL 5`
¾“SPLICING” 
¾( remoção de íntrons e ligação covalente de éxons)
¾POLI-ADENILAÇÃO DO TERMINAL 3`
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Eucariotos – Processamento da extremidade 3’ do hnRNA
“Heterogenous Nuclear RNA”: Poliadenilação
COMPARAÇÃO ENTRE mRNAs PROCARIÓTICOS E EUCARIÓTICOS