Transcrição e Processamento de RNA

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Transcrição e Processamento de RNA
Genética microbiana
Discentes: Fabiane paulitsch Larissa medeiros, Maria clara Urquiaga, milena serenato
Docente: Profª Dr. Sueli ogatta
O RNA e a Transcrição
procariotos
Ele é um intermediário do DNA (adaptador de Crick) para regular a produção de uma proteína
Quanto mais se “precisa” da proteína, mais RNA dela é produzido => Regulação da transcrição
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Transcrição em Procariotos - Iniciação
RNA Polimerase
Alongamento 
Ribonucleotídeos Trifosfatados
Término – Intrínseco e rho-dependente
Transcrição em Eucariotos
Conservação de muitos eventos associados à iniciação, ao alongamento e ao término da transcrição;
Transcrição é mais complexa em eucariotos.
1. Os genomas eucarióticos têm muito mais genes a serem reconhecidos e transcritos.
Comparação de densidades gênicas: 
E. coli 1 gene em 1400 pb,
Drosophila 1 gene em 9000 pb,
Humano 1 gene em 100000 pb.
Fator de transcrição para a polimerase II 
(TFII, do inglês transcription factor for polymerase II)
Auxiliando a separação das duas cadeias de DNA;
Liberam a RNA-polimerase do promotor para dar início ao seu modo de alongamento;
São necessárias para praticamente todos os promotores utilizados pela RNA-polimerase II;
Análogos ao fator sigma.
Transcrição em Eucariotos
2. Em eucariotos, a transcrição e a tradução são espacialmente separadas.
A RNA polimerase II precisa sintetizar RNA e, simultaneamente, coordenar uma gama diversa de eventos de processamento. 
Transcrição em Eucariotos
3. O DNA genômico, molde para a transcrição, está organizado em cromatina nos eucariotos.
Eukaryotic Chromosomes
Transcrição em Eucariotos
Início da transcrição
Reconhecimento da sequência TATA ou TATA-box
TFIID se liga a uma curta sequência de DNA de dupla-hélice principalmente composta por nucleotídeos T e A.
A subunidade de TFIID que a reconhece é chamada de TBP (proteína de ligação a TATA, do inglês TATA-binding protein).
A sequência TATA está situada a 30 pares de base (-30 pb) do ponto de transcrição.
A ligação de TFIID provoca uma grande distorção no DNA do TATA-box. 
Transcrição em Eucariotos
Início da transcrição
Formação do Complexo de pré-iniciação (PIC)
Outros fatores são, então, reunidos, junto à RNA-polimerase II, para formar um PIC. 
A DNA-helicase do TFIIH torna possível essa etapa com a hidrólise de ATP, desespiralização do DNA e consequente exposição da fita-molde. 
TATA-box
TFIID
Transcrição em Eucariotos
Alongamento
A subunidade Beta da RNA polimerase II contém uma cauda de proteínas, chamada de domínio carboxila terminal (CTD).
Os aminoácidos presentes na CTD são fosforilados por TFIIH.
A polimerase separa-se do agrupamento de fatores gerais de transcrição.
Proteínas requeridas pela RNA polimerase II
Proteínas ativadoras transcricionais:
Ligam-se a sequências específicas sobre o DNA e atraem a RNA-polimerase II para o ponto de iniciação da transcrição.
Complexo proteico Mediador:
 
Permite que as proteínas ativadoras se comuniquem com a polimerase II e com os fatores gerais de transcrição.
Enzimas modificadoras da cromatina:
Aumentar o acesso ao DNA da cromatina.
Processamento de RNA em Eucariotos
Modificações covalentes nas extremidades do RNA;
capping
poliadenilação
Remoção dos íntrons: splicing 
Capping
Processamento de RNA em Eucariotos
Splicing 
Cap
Poli-A
Processamento de RNA em Eucariotos
Splicing alternativo 
Mesmo pré-mRNA
Diversidade de proteínas
Processamento de RNA em Eucariotos
Sequências consenso do íntron 
Sítio de processamento 5’
Ponto de ramificação
Sítio de processamento 3’
Sequências conservadas relacionadas a remoção de íntrons
Processamento de RNA em Eucariotos
Maquinaria de processamento: Spleceossomo
Pequenos RNAs Nucleares (snRNA): U1, U2, U4, U5 e U6
Subunidades proteicas formando Pequenas Ribonucleoproteínas Nucleares (snRPN)
Outras proteínas associadas
U1 snRPN 
U2 snRPN 
Tri-snRPN U4/U6 + U5 
Laço
Ligação de U1 e BBP (proteína de ligação ao ponto de ramificação) e U2AF (fator auxiliar de U2) 
Mecanismo de Splicing
U2 se liga a adenina, liberando BBP e U2AF
Ligação tri-snRPN U4/U6 +U5 
Sítio ativo para primeira reação de transesterificação
Formação do laço no íntron
Éxons se aproximam, formando o segundo sítio ativo para segunda reação de transesterificação
O íntron é liberado na forma de laço, e os éxons são unidos 
Processamento de RNA em Eucariotos
Química do splicing: 2 reações de transesterificação
Ataque nucleofílico da A do ponto de ramificação a G do sítio de processamento 5’ do íntron
Ataque nucleofílico do 3’ OH do éxon livre ao sítio de processamento 3’ do íntron
Liberação alça de íntron, degradação do RNA e reciclagem das ribonucleoproteínas
Éxons unidos
Poliadenilação 
Transcrição sequencia de terminação
Fatores de Clivagem (CstF) e Fatores de especificidade da poliadenilação (CPSF)
RNA é clivado
Enzima Poli-A-Polimerase (PAP) adiciona cerca de 200 adeninas da extremidade 3’ clivada
Proteínas de ligação a poli-A determinam o comprimento
RNA maduro pode ser enviado ao citoplasma
RNA editing
Regulação pós-transcricional: a sequência do mRNA é “editada”; 
Inserção ou remoção de Uridinas; 
Processo faz com que mRNA passe a gerar proteínas funcionais; 
Acontece somente em tripanossomatídeos; 
Referências
GRIFFITHS, Anthony. et al. Introdução à Genética. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara-Koogan, 2013.
SNUSTAD, Peter D. Fundamentos de genética. 4 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2010.
ALBERTS, Bruce. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.