Transcrição e Tradução de RNA

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Valeska Portela Lima
Onde ocorre a transcrição e a tradução?
 Em 1957, Elliot Volkin e Lawrence Astrachan
descobriram que uma das mais marcantes mudanças
quando a E. coli é infectada pelo fago T2 é um rápido
surto de síntese de RNA;
 O RNA induzido por fago "renova-se" rapidamente; isto
é, seu tempo de vida é curto;
RNA: intermediário da transferência de 
informação
RNA: intermediário da transferência de 
informação
 O seu rápido aparecimento e desaparecimento sugeriu 
que o RNA pode ter algum papel na expressão de 
genoma de T2 necessária para fazer mais partículas de 
vírus.
 Volkin e Astrachan demonstraram a rápida renovação 
do RNA usando um experimento de pulso-caça;
Bactérias 
infectadas com 
uracilas 
radioativas
RNA sintetizado 
é formado por 
uracila radioativa
(primeiro pulso)
A uracila 
radioativa é 
removida
(segundo pulso)
RNA: intermediário da transferência de 
informação
 RNA = ácido 
ribonucléico.
 Açúcar = Ribose.
 Bases 
nitrogenadas: 
Adenina, Guanina, 
Citosina, Uracila.
O RNA
 Apresenta-se em fita única;
 Mais flexível que o DNA;
 Apresenta uma ribose ao invés de desoxirribose;
O RNA - Propriedades
 Pode catalisar reações biológicas;
 Ribozima: denomina moléculas de RNA que 
funcionam como enzimas;
O RNA - Propriedades
 Além das funções de mensageiro entre DNA e os
ribossomos, formador dos ribossomos, e
transportador de aminoácidos, os RNAs podem
ainda desempenhar a função de catálise e de
regulação gênica.
 Existem três tipos de RNA os quais participam da
síntese de proteínas, dos quais dois participam da
classe de RNAs funcionais (RNAr e RNAt):
RNAm (mensageiro) – Transcrição
RNAr (ribossômico) – Tradução
RNAt (transportador) - Tradução
O RNA
 RNAs funcionais específicos de eucariotos
 RNAsn (pequenos RNA nucleares): parte de um
sistema que processa os RNAs transcritos nas
células eucariotas, participa do spliceossomo;
 RNAmi (microRNA): apresentam um papel
importante na regulação da quantidade de
proteínas produzidas;
 RNAsi (pequenos RNA de interferência): ajudam
a proteger a integridade dos genomas de plantas
e animais.
O RNA
 O RNA mensageiro (mRNA) transporta
informação genética do DNA ao citosol, onde é
usado como molde para síntese de proteínas.
 O RNA será uma cadeia de nucleotídeos
complementar ao molde do segmento do DNA
de interesse, porém a base Adenina torna-se
Uracila.
O mRNA
 Iniciação.
 Alongamento.
 Término.
Estágios da Transcrição
Transcrição nos procariotos
 Nos procariotos a 
transcrição é feita 
pela enzima 
RNApolimerase
que separa os 
pares de base do 
DNA, 
desenrolando-o, 
dando início a 
síntese de RNA, 
formando uma 
bolha de 
transcrição no 
DNA.
 A RNA polimerase se liga a uma região específica
do DNA (promotor), situada no início da região a
ser transcrita.
Iniciação em procariotos
5’UTR-região não traduzida
AGT
 A RNA polimerase apresenta cinco subunidades: 2 α,
1β, 1β’ e ω, além do fator σ.
 2α: montam a enzima e promovem interação com
outras proteínas;
 β: ativa na catálise;
 β’: liga-se ao DNA;
 ω : monta a enzima e regula a expressão gênica;
 fator σ: dissocia o filamento de DNA.
Iniciação em procariotos
Alongamento em procariotos
 Mecanismo intrínseco: 3’ terminal tende ser rica
em AU p/ romper facilmente durante pausa. Leva
a disassociação do complexo RNA polimerase.
Término em procariotos
 Mecanismo dependente de rô: a
proteína reconhece uma região
rica em C e pobre em G.
Término em procariotos
 A transcrição nos eucariotos é mais complexa
que nos procariotos, principalmente na iniciação;
 Diferem na presença de núcleo;
Transcrição em procariotos x eucariotos
 Existem 3 classes de RNAs polimerases:
 Polimerase I: sintetiza o precursor de grandes
RNAs ribossômicos;
 Polimerase II: sintetiza precursores dos RNAs
mensageiros que serão traduzidos para produzir
proteínas;
 Polimerase III: sintetiza os RNAs pequenos,
incluindo os tRNAs, o RNA ribossômico
pequenos e alguns snRNAs.
Transcrição nos eucariotos
Transcrição nos eucariotos
 Há áreas transcritas do DNA, em alguns genes, que não
codificam para proteínas (íntrons) e que são clivados
para que haja apenas seqüências codificantes na hora da
tradução.
Transcrição nos eucariotos
 Para iniciar a transcrição, os eucariotos necessitam de um 
complexo protéico (GTF: fatores gerais de transcrição) 
que se ligam a RNA polimerase II;
 Esse complexo reconhece uma região denominada TATA 
boxe na qual a proteína de ligação a TATA (TBP) se liga 
para iniciar a transcrição;
 Componentes TFAIIA, TFAIIB do halo enzima complexo 
RNA polimerase II;
 TFIID – fator de iniciação, contém TATA ligados a 
subunidades proteína (TBP), Reconhecimento caixa TATA;
 TFIIF – decresce afinidade a não-promotores do DNA;
Iniciação em eucariotos
Iniciação em eucariotos: complexo protéico
Iniciação em eucariotos
 Uma vez iniciada a fase de alongamento maioria dos 
fatores de transcrição se disassociam da DNA e RNA 
polimerase II (mas TFIIF pode permanecer ligada);
 TFIIS –Fator de elongamento. 
Iniciação em eucariotos
 Molécula recém sintetizada- transcrito primário: contém 
regiões não codificadoras (introns) e regiões codificadora 
(éxons);
 Uma estrutura chamada capacete é colocada na 
extremidade 5´, a extremidade 3´ é clivada e 80 a 250 
resíduos de adenilato são adicionados para criar uma 
cauda poli A;
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA
 mRNA eucaríóticos
maduros possuem 
características 
estruturais diferentes 
nas duas 
extremidades:
 A maioria possui um 
capacete 5´, um 
resíduo da 7-
metilguanosina unida 
ao resíduo terminal 
5´do RNA por meio 
de uma ligação 5´,5´-
trifosfato;
 Na extremidade 3´, a 
maioria dos mRNAs
eucarióticos possui 
uma cauda poliA (80-
250 resíduos de 
adenilato);
Iniciação em eucariotos: íntron e éxon
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA, “splicing”.
marcação dos locais de corte ocorre precocemente. O 
corte pode ocorrer bem mais tarde, e não segue a ordem 
de aparecimento;
Exons: tamanho médio 150 –200 pb
 Aparentemente, 60% dos genes humanos sofrem 
“splicing” de modos variados (“splicing” alternativos), 
produzindo diferentes moléculas de mRNAs, e 
conseqüentemente, diferentes proteínas a partir de um 
mesmo gene;
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA, “splicing alternativo”.
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA, “splicing alternativo”.
Iniciação em eucariotos: processamento do 
RNA, “splicing alternativo”.
 Cada íntron é cortado em uma ponta 5’ que apresenta 
GU e 3’ tem AG;
 snRNA: apresentam papel importante na recomposição 
das junções;
RNAs funcionais
Estrutura e função do spliciossomo
 Fire & Mello
 1998: mostraram que injeção de dsRNA na célula 
causava supressão de sequências homologas;
 Embora este fenômeno fosse conhecido em plantas há 
alguns anos em plantas, somente recentemente foi 
caracterizado como um mecanismo geral do mundo 
animal 
RNA de interferência (RNAi)
 1- Clivagem de dsRNA;
 2- Criação de um complexo RNA-
proteína;
 3- Interação com o mRNA e sua 
degradação.
RNA de interferência (RNAi)
RNA de interferência (RNAi)
 Prevenir defesa do organismo contra vírus ou 
infecções;
 Ação de transposons;
 Regulação da expressão gênica nas células.
RNA de interferência (RNAi): principais 
funções
Questões
01) Defina íntron e éxon?
02) Qual a RNA polimerase sintetiza 
RNAm nos eucariotos?
03) Descreva, de forma sucinta, a 
transcrição em procariotos e eucariotos.
04) Qual a importância do fator σ da RNA 
polimerase dos procariotos?