TRANSCRIÇÃO
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TRANSCRIÇÃO


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TRANSCRIÇÃO: SÍNTESE DE RNA
- Processo para a síntese de todos os RNAs da célula.
- Copia do DNA em RNA
- O conjunto de genes que é expresso varia
- Catalisado por RNA polimerases
-Transcriptoma = transcritos de uma célula. É variável.
-Deve ser iniciada no promotor e terminada do terminador.
O mRNA será usado como molde na síntese de proteínas. O tRNA transporta os
aminoácidos até o local da síntese e o rRNA compõe os ribossomos e catalisa a síntese
das proteínas.
Gene: toda sequência de nucleotídeos necessária para a síntese de uma cadeia
polipeptídica ou de RNAs funcionais.
- Alguns genomas são constituídos de RNA;
- Alguns genes produzem RNA mas não proteínas.
A transcrição é um dos principais processo em que ocorre a regulação da e xpressão
gênica, definindo quais genes ou sequencias serão transcritas, quando esta expressão
ocorre e a quantidade dos produtos produzidos. A expressão só ocorre quando a proteína
madura ou o RNA funcional forem sintetizados.
Dividida em etapas:
- Reconhecimento da região promotora do DNA pela RNA -polimerase com separação das
fitas (bolha de transcrição).
- Iniciação (eventos abortivos).
- Alongamento.
- Fim (terminação por sinais específicos de terminadores).
Cada ciclo ocorre várias vezes na mesma região do DNA e, antes que um complexo atinja
a região de terminação, outros estão iniciando a síntese de RNA.
A transcrição trata da incorporação de nucleotídeos à molécula que está sendo
sintetizada. Ela necessita de um molde cuja sequencia de bases é copi ada por
complementariedade.
A reação é processiva: ocorre na direção 5’ – 3’.
Fita senso ou codificante: contém a sequencia na direção 5’-3’. Fita molde ou anti-senso:
sequencia 3’-5’.
2. Proteínas envolvidas
2.1 RNA-polimerases:
São complexos proteicos com subunidades múltiplas. Existem semelhanças nas
sequencias de aa’s das proteínas de todas as rnas-pol, sendo aceito que todas tiveram
um ancestral comum.
Fagos: apenas uma RNAP.
Genomas das mitocôndrias e cloroplastos: RNAPs semelhantes às do fago.
Procarioto: possui 5 subunidades: a, b, b’, s, w. O fator sigma forma a holoenzima
plenamente funcional.
Eucariotos: RNAPI, II e III; IV, V em plantas; mitocondriais e plastídicas. I e III não
possuem homologia com nenhuma outra. II: característica, possui um domínio carbóxi-
terminal (CTD) na extremidade 5’ da subunidade maior. As CTDs possuem repetições de
aa’s fundamentais pra sua funcionalidade.
2.2 Outras proteínas
2.2.1 Topoisomerases
Tanto em procariotos como em eucariotos, a transcrição inicia mais facilmente quando o
molde está superenrolado. O superenrolamento altera a geometria do pareamento entre
as fitas do dna e pode expor as bases nitrogenadas; isso facilita o reconhecimento de
sequencias especificas para a desnaturação da dupla-hélice. As topoisomerases são
enzimas que atuam no controle do superenrolamento.
Durante seu deslocamento no DNA, as RNAPs enrolam e desenrolam o DNA -molde no
momento da abertura da dupla hélice, geranto superenrolamento positivo a jusante da
região da síntese , e superenrolamento negativo a montante, quando as fitas estão sendo
renaturadas. Após a transcrição as topoisomerases agem refazendo os
superenrolamentos originais.
2.2.2 Fatores de Transcrição (TFs)
Proteínas que reconhecem e se ligam à sequencia de DNA para ativar ou inibir a ligação
das rnaps nos promotores dos genes.
TFs basais: necessários para iniciar a transcrição, sem elas o complexo RNAP não pode
iniciar a transcrição a partir do promotor. (pode ser considerado o fator sigma das rnaps
de procariotos).
Ex.: TATA box
3. Promotores: determinam o local de formação dos complexos e iniciam a transcrição.o
primeiro nucleotpideo do dna copiado no rna é chamado sítio de iniciação +1.
Montante, +1, jusante.
Procariotos: sequencias de dna onde a rnap se liga.
Eucariotos: sequencias de dna onde os tfs se licam para posicionas a rnap.
Em E. coli, a região -10 é o tata box. A região entre -10 e -35 definem o promotor.
Em eucariotos, as RNAPs não se ligam diretamente à região promotora; esta é
primeiramente reconhecida por tfs, que dirigem a ligação das polimerases para o inicio da
transcrição. Eles possuem 2 promot: focalizado, q a transc inicia numa região restrita, e o
disperso, onde a transc inicia em vários sítios numa região ampla. Existem sequencias
que atuam na expressão gênica localizadas a montante do sitio de iniciação.
Porções do gene envolvidas na regulação: duas regiões : o promotor principal e as
regiões regulatórias (enhancer)
4. Inicio da transcrição
4.1 procariotos
1) Reconhecimento e ligação da holoenzima RNAP (reconhecimento é feito pelo fator
sigma). A energia para esse processo vem de rearranjos e interaççoes entre as ptns da
polimerase e o dna. Assim que a RNAP se liga ao DNA é formado o complexo binário
fechado CBF.
2)A RNAP se alonga e cobre uma maior área de DNA, que ainda permanece na sua
conformação de dupla hélice.
3) Quebra das pontes de hidrogênio e alteração conformacional, a dupla hélice s e abre e
é formado o complexo binário aberto CBA.
Esses rearranjos posicionam o centro catalítico da RNAP no sítio de inicio da transcrição
(+1).
4) Após abertura das hélices, a RNAP desenrola uma volta da hélice dupla na região +1,
formando complexo terciário aberto CTA.
5) nesse momento as pinças da rnap se fecham sobre o dna e se inicia a transcrição, com
a incorporação de ribonucleotideos pelo centro catalítico.
Nessa etapa, a RNAP inicia um ciclo abortivo de transcrição, onde ocorre a síntese e
liberação de pequenos RNAs. Quando ocorre a síntese de RNAs com mais ou menos 10
nucleotídeos a RNAP escapa da região promotora, formando o complexo de alongamento
e dando continuação à transcrição.
A RNAP tem um mecanismo de encolher e puxar o DNA, que é o mais aceito.
Quando a RNAP deixa o promotor e entra na fase de alongamento, o fator sigma é
desligado.
O início da transcrição nas arqueas é semelhante aos eucariotos. Elas tem apenas uma
RNApol e dois TFs são necessários para o início da transcrição.
Os procariotos necessitam apenas de uma proteína, o fator sigma, para o reconhecimento
do promotor.
4.2 Eucariotos
Necessita de mais fatores no reconhecimento do promotor.
1)Ligação dos TFs às sequencias do DNA na região do promotor. O conjunto de TFs e a
RNAP formam o complexo de pré -iniciação (PIC). Cada uma das 3 RNAPs necessita de
TFs para iniciar a transcrição.
4.2.1 Inicio da transcrição por RNAPII
RNAPII transcreve mRNA e snRNA
Para a formaçãos dos complexos de pré-iniciação, é necessário o reconhe cimento do
promotor por vários TFs e a RNAP. Há a ligação da TBP no TATA box, região rica em TA,