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07/06/2013 1 RNA: transcrição e processamento Propriedades do RNA • Fita simples: maior flexibilidade – variedade de estruturas 3D • Açúcar: ribose • Bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina, uracila • Polaridade 5’ → 3’ • Pode possuir capacidade catalítica: ribozimas 07/06/2013 2 Tipos de RNA TIPOS BÁSICOS: •RNA mensageiro (mRNA) • RNA transportador (tRNA) • RNA ribossômico (rRNA) Transcrição • DNA é usado como molde para síntese do RNA • Transcrição se baseia na complementaridade de bases • A-U, C-G 07/06/2013 3 Direção da transcrição • Para um gene, apenas UMA fita de DNA é usada na síntese de RNA 5’ 5’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ Gene 1 Gene 2 Gene 3 Direção da transcrição 07/06/2013 4 DNA: fitas senso e antisenso • Fita senso ou codante: sequência “igual” a do transcrito (U → T) • Fita antisenso ou molde: sequência complementar a do transcrito RNA polimerase • Polimerização no sentido 5’ → 3’ 07/06/2013 5 RNA polimerase DNA pol X RNA pol • Aspectos comuns • Polaridade 5’ → 3’ • Necessidade de molde • Aspecto diferente • RNA polimerase não necessita de iniciador 07/06/2013 6 Transcrição: eucariotos X procariotos Transcrição em procariotos 07/06/2013 7 Início • Região promotora: determina o local de início da transcrição Início • Região promotora 07/06/2013 8 RNA polimerase em procariotos • RNA polimerase: mRNA, rRNA e tRNA Fator sigma (σ) 07/06/2013 9 Início da transcrição 1. Identificação do promotor Início da transcrição 2. Abertura da dupla fita de DNA • Não requer hidrólise de ATP (≠ ação da helicase na replicação) • Modificação estrutural da RNA polimerase e do DNA 07/06/2013 10 Início da transcrição 3. Início da síntese de RNA Início da transcrição 4. Pequeno segmento de RNA é sintetizado (~10 nt) 07/06/2013 11 Início da transcrição 5. Fator σ se solta do complexo • RNA polimerase se move mais rápido Extensão Movimentação da RNA polimerase 07/06/2013 12 Extensão Qual o sentido da transcrição nessa figura? Movimentação da RNA polimerase Extensão • Torção gerada pela separação da dupla fita de DNA: ação da topoisomerase • Fatores de alongamento: previnem a dissociação da RNA polimerase antes do fim do processo 07/06/2013 13 Término • RNA polimerase encontra a região de término Término •RNA polimerase se solta do DNA • RNA recém sintetizado é liberado • RNA polimerase pode se associar ao fator σ e iniciar outro processo de transcrição 07/06/2013 14 Transcrição em procariotos Transcrição em eucariotos 07/06/2013 15 RNA polimerase em eucariotos RNA polimerase II • Empacotamento do DNA • Requer presença de proteínas adicionais = fatores de transcrição 07/06/2013 16 Promotor em eucariotos • Sequência consenso para RNA polimerase II Início em eucariotos 1. Ligação de TFIID ao TATA box (subunidade TBP: TATA-binding protein) 2. Ligação de TFIIA e TFIIB 07/06/2013 17 Início em eucariotos 3. Associação de outros fatores e da RNA polimerase ao promotor Início em eucariotos 3. TFIIH: • Hidrólise de ATP para abertura da dupla hélice de DNA • Fosforilação da RNA polimerase 4. RNA polimerase se libera de alguns fatores 07/06/2013 18 Extensão • Torção gerada pela separação da dupla fita de DNA: ação da topoisomerase • Fatores de alongamento: previnem a dissociação da RNA polimerase antes do fim do processo Término • RNA polimerase I: ligação de proteína específica ao DNA • RNA polimerase III: síntese de RNA é interrompida após sequência de resíduos de uracila • RNA polimerase II: acoplado a clivagem e poliadenilação da extremidade 3’ do mRNA 07/06/2013 19 Considerações finais • Procariotos: transcrição e tradução ocorrem simultaneamente • Eucariotos: transcrição e tradução ocorrem separadamente Considerações finais • Estrutura do RNA: monocistrônico (eucariotos) X policistrônico (procariotos) 07/06/2013 20 Considerações finais • Estrutura do mRNA: eucariotos - Exons (sequências codantes) e íntrons (sequências não codantes) - Cap 5’ e 3’ poliA Processamento do RNA em eucariotos 07/06/2013 21 Processamento do RNA • Acoplado à transcrição 1. Modificação da extremidade 5’ 2. Remoção dos íntrons 3. Adição da cauda poliA na extremidade 3’ Modificação da extremidade 5’ • Adição do cap: ~25 nt no RNA • Guanina modificada • Ligação 5’-5’ 07/06/2013 22 Modificação da extremidade 5’ • Cap: - Distinção entre os RNAs: só o mRNA apresenta - Auxilia o transporte do núcleo para o citoplasma - Importante para o início da tradução Remoção dos íntrons • Splicing: remoção de íntrons e união de dois éxons 07/06/2013 23 Remoção dos íntrons • Splicing alternativo Modificação da extremidade 3’ • Cauda poliA (~200 resíduos) Sequência não está no DNA Não existe em tRNA e rRNA Ação da poliA polimerase 07/06/2013 24 Modificação da extremidade 3’ • Sequência consenso que dirige a clivagem e poliadenilação mRNAs maduros são exportados do núcleo
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