RNA - Transcrição e Tradução

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3.  Fluxo da informação genética: transcrição e tradução
O DNA é o depósito de toda a informação genética estável nos procariotos e eucariotos. Nos genomas
dos seres vivos, sejam eles organizados na forma circular (comum aos procariotos) ou linear (como nos
eucariotos,  formando  cromossomos),  toda  a  informação  genética  necessária  ao  organismo  para
enfrentar uma gama imensa de condições ambientais distintas está estocada no DNA. Se pensarmos
nos metazoários, todo o programa para a formação e desenvolvimento do embrião, com as complexas
relações espaciais e temporais entre as células formadoras de um indivíduo, tudo isto está "escrito" no
DNA. Mas, a qualquer momento, uma célula emprega apenas uma fração consideravelmente reduzida
de  toda esta  informação genética. A  forma com que esta  informação é selecionada será discutida no
próximo  item.  Procuraremos  aqui  focalizar  nossa  atenção  na  produção  dos  intermediários  da
informação gênica, as moléculas de RNA, e no produto final da expressão de um gene, a proteína.
As moléculas de RNA existentes na células são todas sintetizadas a partir da transcrição de trechos do
DNA (genômico, mitocondrial ou de cloroplasto) e têm uma estrutura geral mostrada na figura a seguir.
Devemos ter em mente que, mais uma vez, o pareamento de bases é determinante na síntese da nova
fita de RNA: a adenina do DNA pareia com uma uracila no RNA, a timina com a adenina e a guanina e
a citosina com a citosina e a guanina, como na fita dupla de DNA.
Modelo plano da molécula de RNA. Há, como no DNA, a tendência ao pareamento entre as bases, o
que gera grampos na estrutura do RNA. Assim, na natureza, os RNAs apresentam­se muito dobrados e
com muitos trechos em fita dupla.
 
Podemos agrupar a maior parte dos RNAs em três grandes grupos: a) os RNA mensageiros ou mRNAs,
que  serão  lidos  pelos  ribossomos  e  que  trazem,  assim  a  informação  genética  para  a  síntese  de
proteínas; b) os RNA ribossomais ou rRNA, que, junto com mais de 3 dezenas de diferentes proteínas,
formam os ribossomos. Cada ribossomo é composto de duas sub­unidades diferentes. Na menor há um
rRNA e na maior dois. Estas sub­unidades estão separadas no citossol e só se unem para a síntese
protéica, como veremos mais adiante; c) os RNA transportadores, ou tRNAs, que são "carregados" com
aminoácidos de uma forma extraordinariamente precisa pela enzima aminoacil­tRNA sintase. Os tRNAs
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têm a função de trazer ao ribossomo o aminoácido requerido pelo códon apresentado pelo mRNA na
cavidade A da sub­unidade maior do ribossomo. Veremos este mecanismo com mais detalhe no sub­
item dedicado à síntese proteica.
 
III.a. A transcrição
Qual a diferença fundamental entre a transcrição e a tradução? Uma analogia pode nos esclarecer isto.
Imagine a palavra PTERIGON. O que poderia  significar  isto? Os  caracteres  são obviamente escritos
num alfabeto  que  não  é  o  nosso. Contudo,  e  usando  regras muito  simples,  podemos  transcrever  a
palavra  para  nosso  alfabeto.  Basta  lembrar  que  a  primeira  letra  é  a  letra  grega  maiúscula  pi,  que
equivale a um p, a quarta  letra é um rô maiúsculo, equivalente a um r, e assim por diante. A palavra
escrita  no  alfabeto  cirílico  aparece  como PTÉRIGON  em  nosso  alfabeto.  Muito  bem,  e  daí?  O  que
significa afinal Ptérigon? Para compreendermos o  significado da palavra, mesmo após a  transcrição,
precisamos de um mecanismo muito mais sofisticado: a  tradução. O  significado é  aproximadamente
asa. Da mesma forma, o processo de transcrição se limita a reproduzir em RNA o que está escrito em
DNA, o que não apresenta maiores dificuldades: as bases A, T, G e C da fita molde de DNA comandam
o pareamento de U, A, C e G na fita recém sintetizada de RNA.
A enzima que sintetiza RNA é a RNA polimerase. Nos procariotos parece haver apenas uma RNA pol,
mas  nos  eucariotos  elas  são  distintas,  especializadas  na  síntese  de  cada  um  dos  grupos  de RNAs.
Focalizemos  nossa  atenção  no  modelo  procarioto,  pois  até  o  momento  as  técnicas  da  engenharia
genética que empregam a RNA pol baseiam­se mais neste grupo de organismos. A RNA polimerase
precisa  iniciar a síntese de um novo RNA precisamente em um determinado  local. Analogamente, se
pedíssemos que o leitor transcrevesse com letra de mão o segundo parágrafo do capítulo II de um certo
livro, o  leitor deveria  identificar o capítulo e saber como se caracteriza um parágrafo  para  iniciar  seu
trabalho. A nível molecular este processo é feito pela identificação pela RNA pol de uma sequência de
bases do DNA conhecida como promotor.
A  RNA  pol  não  precisa  "abrir"  o  DNA  para  ler  as  sequências  de  bases.  Ela  procura  a  sequência
característica do promotor deslizando sobre o DNA e procurando a sequência através da fenda maior
da dupla hélice. Seria como se procurássemos identificar um grupo de amigos olhando­os pelas costas
ou pelo lado. Afinal, não é tão difícil, principalmente se pensarmos que só há 4 "amigos": A, T, G e C. A
figura a seguir mostra as diferenças entre "perfis" ou "lados" dos pareamentos AT e GC.
Como os pares de bases no DNA podem ser reconhecidos pelos seus perfis, sem necessidade de se
abrir a dupla hélice. Na  figura estão mostrados 2 pares vistos num sentido ao  longo da molécula de
DNA. No outro sentido as imagens são especulares para os pares CG e TA.
Para  o  reconhecimento  do  promotor  a  RNA  polimerase  utiliza  a  sub­unidade  sigma  (s).  A  enzima  é
formada de 6 sub­unidades: 2 sub­unidades a, uma b e uma b’, uma w e a sub­unidade s. A sub­unidade
s não se liga fortemente às demais, que formam um núcleo enzimaticamente ativo a2b’bw. Assim que a
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RNA  pol  se  liga  ao  promotor,  a  sub­unidade  s  se  desliga  do  núcleo  enzimático,  que  prossegue  na
síntese do RNA até alcançar um terminador (ver adiante). Mas afinal, como é este promotor?
Como  quase  tudo  na  natureza,  o  promotor  não  é  único.  Existe,  sim,  um  consenso  em  torno  de  sua
sequência. Se tomarmos a primeira base transcrita em RNA como a base +1, a sequência de consenso
de um promotor da bactéria Escherichia coli  (o  fusquinha da genética de microrganismos) será como
mostrado na figura a seguir. A redução da afinidade e, portanto, da frequência com que um promotor é
ligado e o gene é transcrito pela RNApol, está diretamente associada à homologia com a sequência de
consenso. É através da variação das sequências nas duas caixas  (conhecidas como caixa TATA, ou
caixa de Pribnow, e caixa ­35) que é modulada a transcrição relativa dos genes constitutivos (aqueles
que são expressos o tempo todo durante a vida da célula). Um gene cujo produto deva ser abundante
tem um promotor com sequência mais próxima ao consenso, enquanto que um gene cujo produto deva
ser raro na célula tem, em geral, um promotor com as sequências das duas caixas bastante divergentes
do consenso. Alterações fora das caixas são menos importantes, desde que não diminuam a distância
entre elas.
Diagrama representativo de um promotor genérico de E. coli. As caixas  ­35 e  ­10  (tambémchamada
caixa  de  Pribnow  ou  caixa  TATA)  são  muito  conservadas  entre  distintos  promotores.  Pequenas
variações nestas sequências podem reduzir drasticamente a afinidade do fator sigma da RNA pol pelo
promotor.  A  base  +1  é,  por  convenção,  aquela  onde  se  inicia  a  transcrição.  A  RNA  pol,  uma  vez
acoplada ao promotor, ocupa cerca de 5 voltas do DNA.
Para  reforçar  a  idéia  do  que  seja  o  consenso  de  uma  sequência,  imagine  a  palavra  PRESIDENTE.
Escrita  desta  forma  consensual  (ou  seja,  aceita  como  correta  por  todos  os  alfabetizados  da  língua
portuguesa), seria sempre associada ao conceito Presidente. Entretanto, se trocássemos alguma letra,
por exemplo, o S por Z, a grafia errônea PREZIDENTE não  faria com que o sentido se perdesse, ao
menos  na  maior  parte  dos  casos  (um  purista  poderia  argumentar  que  o  redator  não  queria  dizer
Presidente).  Se  alterássemos  a  grafia  de  forma  mais  drástica,  por  exemplo,  para  PRESIDEMTI,
poderíamos, ao menos em alguns casos,  reconhecer a  idéia presidente na palavra. Podemos afirmar
que as alterações discutidas enfraquecem (ou corrompem) progressivamente o conteúdo informacional
da palavra. Entretanto, basta uma pequena mudança (do S para V), e a grafia PREVIDENTE perderia
completamente su associação com o conceito Presidente. Da mesma forma, no caso dos promotores
bacterianos, a troca de algumas bases nas caixas de consenso pode enfraquecer o promotor, fazendo
com  que  a  afinidade  do  fator  s  por  ele  seja  consideravelmente  reduzida.    Também  no  caso  dos
promotores, a troca de certas bases por outras elimina completamente a função promotora da estrutura.
Assim, algumas das bases são 100% conservadas, dentro das duas caixas de consenso.
Embora  se  tenha  mais  liberdade  em  alterar  a  sequência  da  região  promotora  fora  das  caixas  de
consenso, não podemos retirar nem acrescentar bases entre as caixas, porque a distância entre elas
(aproximadamente duas voltas de DNA ou 20 pares de bases) deve ser mantida. Chegamos, então, a
um  importante  conceito  na  biologia  molecular:  distância  também  é  informação.  O  fator  s  deve
reconhecer as duas caixas de consenso (primeiro a TATA e depois a ­35) e para tal elas devem estar a
uma determinada distância entre si. Uma redução desta distância (ou um aumento) seria equivalente a
um alargamento ou estreitamento de um par de trilhos de trem: os vagões não poderiam mais caminhar
sobre eles, porque a distância entre as rodas (os sítios de reconhecimento das caixas de consenso no
fator s) é fixa, determinada pela estrutura do eixo de rodas (ou da molécula, no caso do s).
Este  tipo de arranjo particular da estrutura do promotor permite que, com apenas um par de 6 bases
(cada caixa consenso tem em geral uma dúzia de bases) um promotor seja determinado com imensa
precisão.  O  que  queremos  dizer  com  isto?  Podemos  formular  a  questão  de  outra  forma:  qual  a
probabilidade de uma sequência de 6 bases ocorrer ao acaso no DNA? Para cada base a probabilidade
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de ser um T, digamos, é 1/4, pois podemos ter T, A, G ou C. O mesmo se aplica para as demais bases
da  sequência,  portanto,  a  probabilidade  de  se  ter  a  sequência  TAATTA,  por  exemplo,  ao  acaso,  é
1/4x1/4x1/4x1/4x1/4x1/4=  (1/4)6  ou,  aproximadamente,  1/4000.  Não  é  uma  probabilidade  muito
pequena,  considerando  que  há  de  2  a  10  milhões  de  bases  num  genoma  procarioto.  Mas,  se
considerarmos  que  há  uma  segunda  caixa,  a  probabilidade  conjunta  das  duas  terem  as  sequências
esperadas é (1/4)6x(1/4)6 = (1/4)12 ou, aproximadamente, 1/16 milhões. Neste caso, o encontro de uma
tal sequência não pode ser fortuito! Além disso, a distância entre elas deve ser de aproximadamente 20
bases, e a caixa TATA deve estar abaixo (3') da caixa ­35. Estas duas outras restrições fazem com que
um par de caixas com estas características seja, fatalmente, um promotor.
Finalmente,  podemos  agora  claramente  perceber  que  a  Natureza  desenvolveu  um  sistema
extremamente  preciso  para  determinar  o  início  da  transcrição,  dando­lhe,  contudo,  flexibilidade  para
criar promotores  fracos  (para genes  cuja  expressão não deva  ser muito  grande)  e  promotores  fortes
(para genes cujo produto seja necessário em grandes quantidades).
A Natureza também usa o recurso de troca de fatores s para orquestrar o silenciamento e a ativação de
grupos  de  genes.  Um  exemplo  disso  é  a  troca  do  fator  s70,  que  é  a  sub­unidade  normalmente
empregada pela E. coli a 37oC, pelo  fator  s28, após um choque  térmico  (elevação da  temperatura de
cultivo  para  42oC  ou  mais).  Quando  a  bactéria  é  submetida  a  um  choque  térmico,  a  partir  de  um
promotor reconhecido pelo fator sigma normal (o s70 ), o mRNA para uma nova proteína, o fator  s28, é
sintetizado. À medida em que aumenta a concentração deste novo fator no citosol bacteriano, ele vai
substituindo o velho sigma, pois  tem maior afinidade pelo núcleo enzimático da RNA polimerase. Em
pouco  tempo  todas  as  RNA  polimerases  têm  este  novo  sigma  associado  a  elas  e  só  reconhecem
promotores  de  choque  térmico,  que  comandam  a  síntese  de  mRNAs  para  as  cahamadas  HSPs  ou
proteínas de choque  térmico. O promotor  de  choque  térmico  também  tem duas  caixas de  consenso,
mas as sequências são um pouco diferentes das de um promotor normal, e mais distantes entre si.
A substituição por competição do fator s normal por um fator s viral é uma das estratégias adotadas por
vírus  bacterianos  para  controlar  a  maquinária  biossintética  da  célula  hospedeira.  A  substituição
sequencial  de  fatores  s  por  microrganismos  que  formam  cistos  ou  esporos  é  também  uma  forma
elegante de orquestrar a ativação sequencial de muitos genes.
Uma vez iniciada a transcrição, o fator sigma se separa das demais subunidades, que seguem na tarefa
de  polimerizar  o  novo RNA,  até  que  alcancem um  trecho  no DNA que  sinaliza  o  fim  da  transcrição.
Como se dá esta sinalização? Em princípio somos tentados a imaginar um sistema semelhante ao do
promotor:  a  polimerase  reconheceria  uma  região  terminadora e  se desacoplaria  do DNA. Entretanto,
não é isto que ocorre: de fato, há uma região terminadora, mas a RNA polimerase a transcreve em RNA
e  é  este  transcrito  que,  formando  uma  estrutura  muito  especial  chamada  grampo  de  terminação,
sinaliza  à RNA  pol  que  ela  deve  parar  a  síntese  de  RNA.  A  análise  de muitas  dezenas  de  regiões
terminadoras mostrou que sua sequência apresenta características comuns, que podem ser resumidas
da  seguinte  forma:  na  fita  de  DNA  que  está  servindo  de molde  para  a  síntese  do  RNA  surge  uma
sequência  com  cerca  de  8  bases  que,  após  um  espaçador  de  tamanho  variável  (4  a  15  bases,  em
geral), é seguida de outra sequência complementar a ela, porém em sentido contrário;  logo após esta
região simétrica  há  uma  sequência  longa  de  Timinas  (um  poliT),  na  fita  5’­3’.  Quando  a  polimerase
transcreve esta região, o RNA formado vai tender a parear as duas regiões homólogas, restando uma
cauda poliU. Esta estrutura, conhecida como grampo de terminação, sinaliza para a polimerase que ela
deve terminar a síntese de RNA.
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Sinais  de  início  e  término da  síntese de RNA pela RNA polimerase bacteriana. O  sinal  de  início  é  o  promotor,
reconhecido  pelo  fator  sigma. O  sinal  de  término  é  reconhecido a posteriori  (isto  é,  pela  estrutura  formada  no
RNA), e tem, no DNA, uma simetria diádica, seguida de um poli­T.
Através destes dois sistemas a bactéria determina onde começa e onde termina a síntese de um RNA,
da mesma forma que sabemos onde se inicia e onde termina um parágrafo num textoqualquer. O que
determina que parágrafo deve ser lido, e quantas vezes deveremos repetir a leitura é assunto do ítem
sobre controle da expressão gênica.
Nos eucariotos os promotores são muitas vezes bem mais complexos do que esboçado aqui para E.
coli. É comum que somente a  caixa TATA seja  identificada. Sequências auxiliares,  que  comandam a
expressão,  podem  estar  próximas  à  posição  +1,  mas  também  podem  estar  distantes  centenas  ou
mesmo  milhares  de  pares  de  bases.  Estas  sequências,  conhecidas  como  "enhancers"  ou
estimuladores,  são  raramente  encontrados  em  procariotos.    Para  uma  visão  da  transcrição  em
eucariotos, que envolve inclusive o processamento do RNA primário para retirada de introns, consulte o
link para a página da extinta disciplina de Genética para Medicina.
O controle da transcrição em eucariotos é um assunto ainda em franco desenvolvimento, mas já está
claro  que  há  enormes  diferenças  nos  sistemas  de  controle.  Mesmo  em  procariotos  pode  haver  um
sistema semelhante ao ativador, como mostrado na figura abaixo, mas é muito menos comum que nos
eucariotos.
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(A) Ativação gênica à distância: NtrC é uma proteína reguladora de gene bacteriana e atua como um
enhancer. A ativação  requer mudança conformacional do DNA e a hidrólise de ATP. Embora  rara em
procariotos,  esta  forma  de  ativação  é  a  regra  em  eucariotos.  (B)  Agrupamento  dos  fatores  de
transcrição (TF) gerais necessários ao início da transcrição de um gene eucarioto pela RNA polimerase
II.
 
III.b A tradução
Afinal, qual é o destino dos RNAs na bactéria? A verdade é que a vida média de um mRNA bacteriano é
muito curta, raramente ultrapassando 60 segundos. Por que? Temos que ter em mente que a “vida" de
uma E. coli dura meia hora. Neste  intervalo ela passa por profundas transformações metabólicas. Por
isso, um mRNA só é necessário por breves  instantes, sendo em seguida descartado. Em eucariotos,
contudo, os mRNA podem ter vida média muito mais  longa. Os demais RNAs  também tem uma vida
média curta, porém bem maior que a dos mRNA pois são necessários de uma forma mais homogênea
ao longo do ciclo de vida da bactéria. O “turn over” (substituição de uma molécula por outra mais nova)
é  um  fenômeno  geral  e  está  relacionado  com a  instabilidade  termodinâmica  de  qualquer  estrutura  a
nível molecular.  
No caso dos mRNA de procariotos, a sua degradação é controlada por um processo engenhoso. A
transcrição e a tradução estão de tal forma acopladas que, imediatamente após a síntese de um
pequeno trecho de mRNA, os ribossomos já se ligam a este RNA nascente, protegendo­o da
degradação pelas RNases bacterianas. O acoplamento da transcrição com a tradução é uma
característica dos procariotos. Nos eucariotos o transcrito primário do DNA que dará origem a um
mRNA é feito no núcleo, enquanto o mRNA e traduzido no citoplasma (recentemente um grupo de
pesquisadores mostrou que pode haver tradução no núcleo! veja Iborra et al., Science 293:1139, 2001).
A figura a seguir mostra o acoplamento da transcrição e da tradução.
https://www.ufpe.br/biolmol/downloads/Iborra.pdf
https://www.ufpe.br/biolmol/downloads/Iborra.pdf
26/10/2016 RNA ­ transcrição e tradução
https://www.ufpe.br/biolmol/aula3_RNAtranscri.htm 7/11
Representação esquemática do acoplamento entre a transcrição e a tradução em procariotos.
 
O  processo  de  tradução  se  inicia  pela  ligação  da  sub­unidade  menor  do  ribossoma  a  um  sítio
(sequência)  específica  no  mRNA  chamado  RBS  (ribosome  binding  site).  Esta  ligação  é  mediada,
provavelmente, pelo pareamento de uma sequência do  rRNA 16 S  (que  faz parte da composição da
sub­unidade  leve)  com  a  sequência  de  Shine­Delgarno  (ou  RBS).  À  sub­unidade  menor  acopla­se,
então, o primeiro tRNA (sempre para formil­metionina, em E. coli), e o conjunto desliza pelo mRNA até
encontrar  o  códon  AUG  (identificado  pelo  anticódon  correspondente  no  tRNA).  Mais  uma  vez,  é
necessário  um  ajuste  preciso  da  posição  de  início  da  leitura  do  mRNA  pelo  ribossoma.  Para  cada
mRNA existem potencialmente três diferentes quadros de leitura (já que as bases são lidas em trincas),
porém só um quadro de leitura é correto. Pode parecer estranho que uma sub­unidade aberta (sem o
acoplamento prévio da outra), junto com um tRNA para formil­metionina, seja necessária para encontrar
o  códon  de  início  da  síntese  proteica. Mas,  se  ponderarmos  sobre  a  questão,  veremos  que  o  tRNA
sozinho  não  poderia  se  ligar  ao  códon  de  iniciação,  pois  ele  apenas  reconhece  um  códon AUG  (ou
GUG) e desta forma se ligaria a qualquer uma destas trincas, em qualquer quadro de leitura, ao longo
do mRNA. A sub­unidade leve, por sua vez, não tem como reconhecer o códon AUG, mas "sabe" onde
é a sequência RBS e determina, assim, que a primeira trinca AUG abaixo de seu sítio de ligação será o
início da síntese protéica. Então, fica claro que a associação das duas moléculas, tRNA e sub­unidade
leve do ribossoma, é imprescindível.
Ao  conjunto  sub­unidade menor/  tRNA,  já  na  posição  exata  para  início  da  síntese  proteica,  liga­se,
então, a sub­unidade maior, completando o ribossoma. O ribossoma tem formada, assim, uma cavidade
P (à esquerda, no desenho), onde está o tRNA com a formil­metionina, e uma cavidade A, ainda vazia,
a sua direita, aguardando a chegada do próximo tRNA transportando o aminoácido correspondente ao
códon  apresentado  no  fundo  da  cavidade.  Quando  isto  acontece  uma  reação  química  (ligação
peptídica) ocorre entre o primeiro aminoácido e o segundo, transferindo desta forma o primeiro para se
ligar ao segundo, que permanece pelo seu lado ligado ao seu tRNA. O primeiro tRNA, agora ocupando
a cavidade P do ribossomo, está descarregado. O ribossomo então desloca­se no mesmo sentido que
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já  vinha  fazendo,  descartando  assim  o  tRNA  vazio  (provisoriamente  alojado  numa  cavidade  E,  que
significa exit), posicionando o segundo tRNA com os dois aminoácidos a ele aderidos na cavidade P e
liberando a cavidade A para receber um novo tRNA carregado. O processo se repete até que um sinal
de  terminação  seja  encontrado.  Neste  caso  o  ribossoma  espera  não  um  tRNA  mas  uma  proteína
conhecida como  fator de  terminação, que se  liga no sítio A ao códon de  terminação, desestabiliza o
ribossomo e  interrompe  irreversivelmente a síntese. Há vários  fatores proteicos chamados  fatores de
iniciação  e  fatores  de  alongamento  que  colaboram  neste  processo.  Como  as  técnicas  em  genética
molecular raramente lançam mão da síntese proteica in vitro, não nos deteremos mais neste assunto. O
leitor é convidado a consultar os livros­texto sugeridos ou qualquer outro bom livro que trate do assunto
a  nível  molecular  (Bioquímica,  Lehninger;  p.  ex.).  A  figura  a  seguir  ilustra  o  mecanismo  de  síntese
proteica em procariotos.
Neste  modelo  do  processo  de  tradução  há  um  sítio  E  (  “empty”  =  vazio),  onde  se  aloja  o  tRNA
descarregado antes de sair do  ribossomo.Estão  representados os diversos  fatores que participam do
processo  de  tradução,  além  do  ribossoma  e  dos  tRNAs.  Para  uma  descrição  do  processo,  cf.  texto
acima.
 
                  Novamente,  em  eucariotos  a  complexidade  do  processo  de  transcrição/  tradução  é
consideravelmente maior (para uma abordagem da tradução em eucariotos, escrita para página, clique
aqui)..  Isto  se  dá  por  duas  razões:  primeiro,  os  genes  eucariotos  costumam  ser  interrompidos  por
sequências que não codificam aminoácidos. Estas sequências, chamadas introns, e as sequências que
serão empregadas pelo ribossoma (ou para formar tRNA ou rRNA) sãotranscritas para um longo RNA,
chamado transcrito primário, ou ainda RNA heterogêneo nuclear. Deste transcrito primário têm que ser
retirados os introns, o que é feito por um processo enzimático chamado “splicing” (lê­se “spláicin). Além
disso o pré­mRNA ainda sofre outras alterações, como a adição de uma cauda poliA na extremidade 3´
e de um “cap" 7­metil­guanosina na extremidade 5´ antes de se  tornar um mRNA e poder passar ao
citoplasma, onde será traduzido.
https://www.ufpe.br/biolmol/Genetica-Medicina/sintese_proteica.htm
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O  splicing  de  RNA  é  catalizado  pelo  spliceossomo,  formado  pelas  snRNP  (pequenas
ribonucleoproteinas nucleares) U1, U2, U5 e U4/U6, além de outros componentes, não representados
na figura. Na primeira etapa do slicing o nucleotídeo ramificado A, próximo ao sítio de splicing 3’, ataca
o sítio 5’ de splicing e corta o RNA.  A extremidade 5’ resultante fica  ligada covalentemente ao A. Na
segunda etapa, a extremidade 3’ do exon da esquerda, deixada livre na etapa anterior, ataca o sítio de
splicing 3’ do intron, clivando o lariat (laço) e unindo os dois exons.
 
                  O  mecanismo  de  splicing  mostrado  acima  é  essencialmente  igual  para  todos  os  mRNAs
eucariotos que contenham um intron.  A figura a seguir mostra a forma com que o transcrito primário do
gene para a ovalbumina de galinha é processado para gerar um mRNA maduro;
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A  figura  mostra  a  remoção  organizada  de  7  introns  necessários  para  a  obtenção  do  mRNA  de
ovalbumina maduro,  a  partir  do  transcrito  primário. Os  sítios  de  splicing  nas  posições  5’  e  3’    estão
representados pelas letras D e A (doador e aceptor, respectivamente).
         Uma animação  sobre splicing de mRNA pode ser vista na página da revista Nature Reviews ­
Neurosciences, como indicado a seguir (embora não seja muito elucidativa):
http://www.nature.com/nrn/journal/v2/n1/animation/nrn0101_043a_swf_MEDIA1.html
                Duas  outras  animações  podem  ser  vistas:  a  primeira  mostra  uma  visão  geral  do  processo,
semelhante à da animação acima, e a segunda detalha o mecanismo de quebra de ligações covalentes
e transferências para outros ligantes no processo de splicing.
Se  as  animações  acima  não  rodarem  automaticamente  você  deve  baixar  deste  site
http://www.apple.com/quicktime/download/    o  visualizador  de  animações  QuckTime  e  instalar  na  sua
máquina
       O splicing de  tRNAs e de rRNAs pode ser  feito sem a participação do spliceossomo. De  fato, é o
próprio  RNA  que  se  auto  processa,  numa  reação  conhecida  como  self  splicing.  Esta  atividade
enzimática do RNA contraria a antiga assertiva da bioquímica que diz “toda enzima é uma proteína”.
        Em conclusão para esta aula: devido a estas etapas  intermediárias no processamento do RNA,
desde  hnRNA  (ou  transcrito  primário)  até mRNA,  é  possível  observar­se  em  eucariotos  sistemas  de
controle  da  expressão  gênica  muito  diversos  do  que  se  vê  em  procariotos.  Para  uma  visão  mais
aprofundada do assunto consulte o site
http://www.blc.arizona.edu/marty/411/Modules/mod15.html
ou aguarde até que uma nova página feita por esta equipe detalhe a organização do genoma eucarioto
(com enfoque no homem e em Leishmania) e o controle da expressão gênica em eucariotos. Consulte
também os capítulos VII e VIII do livro de Stracham e cols., recomendado na bibliografia.
http://www.nature.com/nrn/journal/v2/n1/animation/nrn0101_043a_swf_MEDIA1.html
https://www.ufpe.br/biolmol/spl_path.mov
https://www.ufpe.br/biolmol/spl_mech.mov
http://www.apple.com/quicktime/download/
http://www.blc.arizona.edu/marty/411/Modules/mod15.html
https://www.ufpe.br/biolmol/bibliografia.htm
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https://www.ufpe.br/biolmol/aula3_RNAtranscri.htm 11/11
 
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