TRANSCRIÇÃO E PROCESSAMENTO DO RNA

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TRANSCRIÇÃO E 
PROCESSAMENTO DO RNA 
DOGMA CENTRAL (Crick): 
DNA 
→ replicação -> DNA 
→ transcrição -> RNA 
RNA 
→ tradução -> proteína 
 
TRANSCRIÇÃO 
- abertura e desespiralização do DNA 
- exposição das bases 
- pareamento dos ribonucleotídeos 
- ação de enzimas na ligação dos nucleotídeos 
 
obs. RNAm - envolvido diretamente na produção de 
proteínas 
RNAf (funcional) - não está envolvido, vai fazer aquilo que 
lhe é devido 
→ ex. snRNA, rRNA, tRNA… 
 
 
obs. piRNAs: RNAs que interagem com piwi (proteínas) e 
protegem a linhagem germinativa da ação de elementos 
transponíveis (elementos genéticos saltitantes - de outras 
espécies) 
obs. miRNA - em fase de testes para silenciamento de 
alguns genes ou ativação de outros em determinadas 
doenças 
→ terapia gênica 
 
TRANSCRIÇÃO 
CARACTERÍSTICAS GERAIS 
- RNA polimerase: 5’ -> 3’ 
- hidrólise de ATP 
- várias cópias de um mesmo gene podem ser feitas em um 
curto intervalo de tempo 
→ abre-se uma “bolha” no DNA, a fita molde fica exposta e 
dependendo do estímulo da célula e da necessidade de 
produção de determinada proteína, podem ser produzidos 
vários RNAm desse modo 
- não precisa de um iniciador (como a DNA pol) 
- possuem um modesto mecanismo de correção (na 
replicação esse processo é mais preciso e eficiente) 
- em eucariotos: uma unidade de transcrição -> um gene 
(monocistrônico) - produção de uma única proteína 
- em procariotos: uma unidade de transcrição -> um 
conjunto de genes (policistrônico) 
 
RNA POLIMERASE 
→ PROCARIOTOS 
- 1 tipo com 4 subunidades 
- quando se liga com o fator sigma é chamada de 
holoenzima de RNA pol 
obs. o fator sigma identifica a região promotora 
 
→ EUCARIOTOS 
- 3 tipos: 
1. RNA pol I - sintetiza RNAr 
2. RNA pol II - RNAm 
3. RNA pol III - RNAt e pequenos RNA 
obs. fatores de transcrição - sinalização da região 
promotora 
 
TIPO DE RNAm 
→ PROCARIOTOS: POLICISTRÔNICO 
- o RNAm possui informação para a codificação de várias 
proteínas 
obs. regulação gênica em procariotos - sistema de operon 
 
→ EUCARIOTOS: MONOCISTRÔNICOS 
- 1 único gene = 1 única proteína 
obs. em uma mesma proteína, pode haver subtipos (em 
decorrência do splicing alternativo) - ISOFORMAS ex. P1, 
P2, P3… 
obs. splicing alternativo - explica porque há tantas 
proteínas para poucos genes 
 
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO 
→ PROCARIOTOS 
- porção sigma reconhece uma região promotora com uma 
sequência de bases entre a região -35 a -10 (número de 
bases antes do início do gene) e faz com que a RNA 
polimerase ligue-se fortemente no DNA 
→ porção sigma é estimulada a reconhecer a região 
promotora e a sinalizar para a RNA polimerase fazer a 
transcrição 
→ uma das fontes de estímulo é a presença de alimento 
(glicose) 
→ nesse exemplo, na tradução do RNAm transcrito, 
podemos ter como resultado uma proteína capaz de clivar 
aquela glicose e disponibilizar energia para a bactéria 
 
→ EUCARIOTOS 
- fatores gerais de transcrição (TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIE, 
TFIIH) serão adicionados juntamente com a RNA pol II no 
sítio promotor TATAbox (pq existem muitas T e A em 
repetição) 
- sítios reguladores (enhancers): ativadores, silenciadores e 
isoladores podem afetar o início da transcrição 
 
- sentido 5’ -> 3’ 
- a escolha da fita molde de cada gene é determinada pela 
localização e pela orientação do promotor (único gene) 
- a direção que ela segue determina qual das duas fitas 
será utilizada como molde 
- esquerda para a direita: fita de baixo (esq 3’ -> dir 5’) 
- direita para a esquerda: fita de cima (esq’ 5’ <- dir 3’) 
obs. região promotora: importantes para o início da 
transcrição naquele gene 
- o promotor vai estar em uma ou em outra fita 
obs. alguns genes possuem uma região promotora 
secundária 
 
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO 
→ PROCARIOTOS 
- regiões ricas em G e C formando um grampo com mais 8 
U 
→ com a formação desse grampo, a RNA polimerase 
entende que o gene já foi transcrito 
- reconhecimento da proteína rho rica em C 
→ existem genes dependentes e independentes de 
proteína rho 
→ essa proteína auxilia na formação do grampo 
- grampo fundamental para sinalizar o término da 
transcrição em procariotos 
 
→ EUCARIOTOS 
- fator estimulador de clivagem e fator específico de 
clivagem e a poliadenilação faz com que a RNA pol II tenha 
uma mudança conformacional e interrompa a transcrição 
obs. no final do gene de eucariotos há um sítio com altas 
sequências que permitem a formação de várias A na 
extremidade do RNAm (3’) 
- quando a RNA pol passa por essa região de várias A - 
identificação pelos complexos proteicos CPSF e CstF 
→ estes entram em ação, desacoplam a fosforilação na 
unidade da RNA pol 
→ liberação da RNA pol do gene e RNAm livre 
 
PROCESSAMENTO DO RNA 
→ PROCARIOTOS 
- não ocorre 
- conforme o RNA é sintetizado, parte dele que foi liberada 
já pode ser traduzida pelos ribossomos 
- não há compartimentalização do MG em núcleo 
 
→ EUCARIOTOS 
- após os 25 primeiros nucleotídeos, capeamento 5’ do 
transcrito, remoção do fosfato, adição do GMP e adição de 
metil à guanosina (nucleotídeo atípico de guanina), 
diferenciando dos outros RNAs 
- cauda poli A: adenilação da cauda 3’ onde enzimas 
adicionam uma série repetitiva de nucleotídeos de adenina 
- sem o splicing, se o transcrito primário de RNAm (com 
éxons e íntrons) permanecer muito tempo assim dentro da 
célula, ele corre o risco de ser degradado - várias enzimas 
(RNAases e DNAases) querem degradar para não correr o 
risco de incorporação de material genético exógeno 
- esse RNAm precisa ser processado antes de ser mandado 
para fora do núcleo e enviado para a tradução 
 
PASSOS PARA ESSE PROCESSAMENTO: 
1. CAPEAMENTO 5’ 
2. SPLICING 
3. ADIÇÃO DA CAUDA POLI A NA EXTREMIDADE 3’ 
- processo dinâmico, conforme o RNAm vai sendo formado 
tudo isso já vai acontecendo 
 
CAPEAMENTO 5’ 
- o capeamento é a primeira modificação que ocorre na 
molécula de RNA 
- após a síntese dos 25 primeiros nucleotídeos 
→ até para não ficar muito longo e correr o risco de ser 
destruído por RNAases 
- fosfatase (remove P da extremidade 5’), guaniltransferase 
(adiciona GMP 5’ para 5’), metiltransferase (transfere um 
grupo metil a guanosina) 
- ajuda a diferenciar os RNAm dos outros RNAs celulares 
- ligação do Cap com CBC (Cap Binding Complex) - auxílio 
no processamento 
- importante para o início da tradução 
 
SPLICING DO RNA 
→ PROCARIOTOS 
- o RNA formado já possui a sequência pronta a ser 
traduzida 
 
→ EUCARIOTOS 
- através de um conjunto de enzimas snRNPs formam um 
complexo chamado SPLICEOSSOMOS, os quais removem os 
íntrons e unem as regiões codificadoras - os éxons 
- retirar regiões não codificantes e unir as codificantes 
obs. 25 mil genes; 50 mil tipos de RNA - muito mais que 25 
mil proteínas 
- o splicing alternativo permite essa variedade 
 SPLICING ALTERNATIVO 
 existe principalmente em genes grandes 
que têm produtos desse gene em 
diferentes tecidos 
 dependendo do tecido em que esse gene 
será transcrito, a proteína apresenta 
estrutura diferente (isoformas diferentes) 
 remoção ou manutenção de regiões 
intrônicas -> diferentes recombinações 
obs. éxons comuns às diferentes isoformas 
são chamados de DOMÍNIO (que é o dá a 
característica principal do gene) 
obs. nem sempre TODOS os íntrons são 
retirados e todos os éxons unidos - pode 
acontecer a retenção de algum íntron - é 
comum em genes pequenos 
 
CAUDA POLI A 
- conforme a RNA pol II se move no DNA -> identificação 
dos sinais de clivagem e poliadenilação 
- CstF (fator estimulador de clivagem) e CPSF (fator 
específico de clivagem e poliadenilação) -> cauda 
fosforilada RNA pol II -> extremidade 3’ do RNAm 
- poli-A-polimerase (PAP) adiciona 200 nucleotídeos A à 
extremidade 3’ (cauda poli A) 
- RNAm maduro; sinalização para exteriorização do núcleo 
(RNA está pronto para a tradução)