Transcrição

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TRANSCRIÇÃO
Biologia Molecular
Profª Marília Scopel Andrighetti
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Dogma central
O fluxo da informação é unidirecional
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TRANSCRIÇÃO DO DNA
Processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA fita dupla;
 Processo bastante variável para atender as necessidades fisiológicas da célula;
Apenas uma das fitas é utilizada como molde para a síntese do RNA (fita molde direção 3’→5’). A outra fita é idêntica à fita de RNA sintetizada (fita codificadora direção 5’→3’), com a substituição de T por U;
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Fitas molde e codificadora
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O molde é local
Genes podem ser transcritos utilizando uma das fitas de DNA como molde, enquanto outros podem utilizar a outra fita do DNA.
A escolha da fita molde depende da localização e orientação do promotor
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TRANSCRIÇÃO DO DNA
RNA informacional: RNA mensageiro. Sempre é codificado em polipeptídeos pela tradução;
 RNA funcional: nunca são traduzidos em polipeptídeos e sua ação é puramente no nível de RNA. Ex: tRNA, rRNA, e outros pequenos RNA's;
Síntese do RNA: RNA polimerase + ribonucleosídeos trifosfatados.
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A maquinaria de transcrição
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ATIVIDADES DA RNA POLIMERASE
Reconhecem e ligam-se em sequências específicas do DNA;
Desnaturam o DNA na altura dos nucleotídeos que serão transcritos;
Mantém as fitas de DNA separadas na região de síntese;
Estabiliza o híbrido DNA:RNA na síntese;
Renatura o DNA imediatamente após a síntese;
Termina a síntese sozinha, ou com ajuda de proteínas.
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RNA polimerase I – localizada no nucléolo e responsável pela síntese do RNA ribossômico;
RNA polimerase II – localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA mensageiro;
RNA polimerase III – também localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA transportador.
RNA POLIMERASE - EUCARIOTOS
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RNA POLIMERASE - PROCARIOTOS
 
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TRANSCRIÇÃO DO DNA
A ligação ocorre entre o ribonucleotídeo presente e o fostato do C5’ do ribonucleosídeo trifosfatado a ser incorporado;
A RNA polimerase não necessita de primer para iniciar a síntese.
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Não é que parece com a replicação?
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TRANSCRIÇÃO DO DNA
INÍCIO
Reconhecimento de sequências específicas no DNA
ALONGAMENTO
Incorporação dos ribonucleotídeos
TERMINAÇÃO
Sequências no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida
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INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
O DNA apresenta sequências específicas, denominadas PROMOTORES, que sinalizam exatamente onde a síntese do RNA deve ser iniciada;
São sequências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao sítio de início da transcrição;
 Os promotores são, primeiramente, reconhecidos por fatores de transcrição que, ligados ao DNA, interagem com outros fatores, formando um complexo ao qual a RNA polimerase se associa;
 A RNA polimerase liga-se frouxamente à dupla fita de DNA e reconhece o promotor.
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INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
No promotor, 2 sequências são altamente conservadas: a -10 (TATAAT) e a -35 (TTGACA), as quais separam-se por, aproximadamente 17 nucleotídeos;
O primeiro nucleotídeo a ser transcrito é geralmente uma purina – A ou G;
A região -10 recebe o nome de TATAbox;
Elementos “enhancer” ou amplificadores são sequências pequenas de DNA que podem ocorrer na região 5’ do gene, as quais ativam a expressão do mesmo.
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INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
A holoenzima RNA polimerase liga-se especificamente nas regiões -10 e -35 em uma das faces da dupla fita (fita molde). Essa ligação ocorre na cavidade maior do DNA, onde as bases estão acessíveis a proteínas.
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INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
Após a ligação da RNA polimerase, forma-se o complexo de iniciação da transcrição;
O complexo abre-se formando a bolha de transcrição;
Essa abertura ocorre na região -10 (TATAbox) a qual é rica em AT.
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INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
Ocorre a incorporação de 2 primeiros ribonucleotídeos e a formação da ligação fosfodiéster;
Após, a enzima sintetiza alguns oligonucleotídeos de 2 a 9 pb;
Enquanto o fator  permanece ligado na enzima (fator que reconhece o sítio de início da transcrição), a enzima não se desloca;
Depois que o fator  se desliga, a enzima fica livre para se deslocar e iniciar a fase de alongamento;
O promotor e o fator  ficam livres para iniciar outro ciclo de transcrição.
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Subunidade Sigma -- σ
A subunidade sigma da RNA polimerase é fundamental para o reconhecimento específico da região promotora. Ela, juntamente ao cerne da enzima, desliza ao longo do DNA à procura do promotor, não precisando desenrolar a dupla hélice.
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Sigma na iniciação da transcrição
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E onde fica o RNA?
É feito no núcleo e depois vai para o citoplasma
Mas procarioto não tem 
núcleo...
Por isso se diz que sua transcrição é acoplada com a tradução
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Eucariotos
O RNA vai para o citoplasma
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Transcrição em procariotos
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ALONGAMENTO DA CADEIA
A polimerase desliza ao longo da fita molde estendendo uma cadeia de RNA crescente no sentido 5’3’ através da adição de ribonucleotídeos;
Durante o alongamento, 18pb estão desnaturados e 12pb formam um híbrido DNA:RNA;
O deslocamento da RNA polimerase gera superenrolamento positivo à frente da bolha de transcrição e negativo atrás da mesma, sendo necessárias topoisomerases para o bom funcionamento da enzima;
Este processo ocorre até a RNA polimerase encontrar uma sequência específica no DNA que determina o término do alongamento.
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TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO
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.
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Em procariotos a região terminadora apresenta uma longa sequência de A na fita molde. A RNA polimerase , ao longo do pareamento AU (mais fraco) desestabiliza o híbrido DNA:RNA e o DNA é renaturado;
Em eucariotos, as 3 RNAs polimerases terminam a síntese em regiões de DNA ricas em T.
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO
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Em procariotos, logo após o RNA ser liberado da bolha de transcrição, os ribossomos se ligam e iniciam a tradução;
 Em eucariotos, os RNAs sintetizados no núcleo durante o processo de transcrição são chamados de transcritos primários (hnRNA);
Na maioria das vezes, esses transcritos não representam a molécula madura, ou seja, aquela cuja sequência e estrutura correspondem à forma final do RNA funcional (mRNA);
Esses transcritos necessitam sofrer modificações que fazem parte do processamento do RNA.
ATIVIDADES PÓS-TRANSCRICIONAIS
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