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Transcrição e Tradução Transcrição e tradução estão envolvidos no processo de síntese proteica. Tudo se inicia por leitura de genes e produção de uma molécula de RNA, que posteriormente será traduzida e convertida em proteína por agrupamentos de aminoácidos. Para iniciar o processo de transcrição deve-se levar em consideração um complexo regulador de transcrição: o CREB. A proteína PKA é ativada no citoplasma e vai até o núcleo e inativar a CREB-2 inibidora do gene, ativa a CREB-1 por fosforilação, ativando o gene. Inicialmente ocorre a leitura de porções de DNA que codificam proteínas, os genes, que não só codificam proteínas, como também RNA e micro-RNA. Para que ocorra essa leitura é preciso um descondensamento e uma desespiralamento da molécula de DNA para servir como molde. É interessante visualizar que a fina de RNA recém sintetizada será idêntica a fita não usada como molde (a complementar da molde), mudando apenas a timina T que no RNA será uracila U. Dessa forma, a transcrição se difere da duplicação do DNA, pois a fita de RNA não ficará presa a sua fita molde e a leitura só é feita em pequenos fragmentos de DNA, sendo alguns dos exemplos. Quem irá fazer a construção da fita de RNA será a RNA-polimerase, que irá ligar os nucleotídeos por ligações fosfodiéster. A medida que vai andando, essa enzima vai desenrolando a fita e fazendo a complementariedade das bases no sentido 5’-3’. Um mesmo fragmento de DNA pode ser transcrito simultaneamente para formação de diversas proteínas. Os genes do DNA além de codificarem mRNA, também codificam rRNA (forma a região central do ribossomo) e tRNA (transportam as porções de aminoácidos), além do micro-RNA. - OBS: quando um gene é expresso para formar proteínas, eles carregam a informação de transcrição e tradução. Como saber onde começar a transcrição? A RNA-polimerase desliza-se rapidamente sobre a fita de DNA até encontrar a região promotora, que possuem os fatores de transcrição que sinalizam o início do processo e qual fita será utilizada no processo. Logo após, abre a dupla fita e inicia-se a leitura até a chegada do sítio terminador ou de parada que finaliza o processo. O fator de transcrição mais conhecido em eucariotos é o TATA BOX que é constituído basicamente de A e T e estão localizados mais ou menos a 25 nucleotídeos de distância do sítio de início. Há ainda as enhancers, que são acentuassomos (regiões do DNA que facilitam a identificação do fator de transcrição e da região promotora), que são sequências de DNA que aumentam a afinidade da maquinaria de transcrição por um certo promotor. Como se encontra o mRNA após a transcrição? Muito antes da formação do mRNA há o processo de campeamento da extremidade 5’ – capping (5’CAP) que é um processo de adição de um nucleotídeo atípico (evita a degradação do RNA), que junto com a poliadenilação da extremidade 3’ (Cauda poly-A) no final da transcrição, aumentam a estabilidade do mRNA, auxiliando na sua saída pelos poros nucleares. A fita de mRNA produzida possui uma porção de íntrons e outras com éxons, que são, respectivamente, nucleotídeos que não codificam proteínas e áreas codificadoras. É válido destacar que as sequências de éxons são menores que as de íntros que são bem mais numerosas nos genes. Para a retirada desses íntrons tem-se um processo denominado splicing, que pode ocorrer antes ou depois da adição da cadeia poly-A na extremidade 3’. Para identificar o íntron e ser executada a sua retirada, algumas sequências nucleotídicas estão presentes em seus limites ou até próximo e são bastante semelhantes entre si, que são reconhecidas por pequenos RNAs nucleares- snRNA, se ligam e formam o spliceossomo. O spliceossomo é o arranjo de RNA e de moléculas proteicas que realizam o splicing na célula. Splicing Alternativo Permite que diferentes proteínas sejam produzidas a partir de um mesmo gene. O splicing alternativo é caracterizado por retirada aleatória de éxons da cadeia de mRNA, possibilitando a formação de diversas isoformas proteicas. Controle de Qualidade de mRNAs Para o mRNA sair do núcleo e ir para o citoplasma, é preciso passar pelo poro nuclear que é altamente seletivo, que irá reconhecer se o RNA está totalmente certinho para sair, se possui em toda sua fita um splicing (EXOMA em ordem) bem feito, um 5’CAP e uma cauda Poly-A, só então a fita simples irá passar. Tradução É o processo pelo qual a fita de mRNA é convertida em proteína. Primeiramente, vale destacar que possuímos apenas 20 aa constituintes de proteínas e quatro tipos de nucleotídeos diferentes que formarão trincas, os códons, para serem lidos (que daria um total de 64 combinações). Essa diferença entre os 20 aminoácidos e os 64 tipos que podemos formar por trincas, mostram que um mesmo aminoácido pode possuir mais de um códon, fora os códons de terminação, caracterizando o código genético como universal, pois a maioria dos organismos possuem o mesmo código, e degenerado, pois um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de um tipo de códon. Para que ocorra a tradução, é preciso que haja o pareamento entre o códon, trinca de nucleotídeos no mRNA, com o seu anti-códon, trinca complementar presente na extremidade do tRNA oposta a que possui a ligação com o aminoácido. O ribossomo é a estrutura que irá agragar essas estruturas e irá deslizar sobre a fita de mRNA funcionando como base para o pareamento. O ribossomo é composto por várias proteínas e diversas unidades de rRNA e possui duas subunidades, uma pequena que pareia os códons com os anti-códons e uma subunidade maior que catalisa as ligações peptídicas. Primeiro a subunidade menor, com dois sítios, se liga ao primeiro códon, o de iniciação AUG, e o tRNA se liga com o anti-códon carregando o aminoácido metionina, logo depois a subunidade maior se junta e o segundo tRNA se liga, ocorrendo a ligação peptídica entre a metionina e o aminoácido carregado pelo segundo tRNA, e assim sucessivamente. É válido destacar que a tradução é um processo feito por poliribossomos, ou seja, a fita de mRNA é lida por múltiplos ribossomos. 2. Alongamento 3. Terminação
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