Aula 7 - Síntese Protéica - Transcrição - Parte 2 - Aprofundamento - Biologia Molecular e Genética - 2020

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Aula 7 – Biologia Molecular e Genética – Parte II – 2020 – 15/04/2020
Síntese Protéica – Transcrição – Aprofundamento
A transcrição é a síntese se RNA utilizando informações contidas no DNA. Ambos os ácidos nucléicos utilizam a mesma linguagem
(nucleotídeo no DNA e nucleotídeo no RNA), e a informação é simplesmente transcrita, ou “copiada”, do DNA para o RNA.
Para um gene (sequência do DNA) que codifica proteína, a molécula de RNA resultante equivale ao transcrito das instruções para a
construção da proteína contida no gene, isto é, o RNA é a cópia desse gene (nesse caso, estamos falando de um RNA mensageiro –
RNAm – pois carrega a informação do DNA até a maquinaria de síntese de proteínas, mas a transcrição é o termo geral para a síntese
de qualquer tipo de RNA a partir de uma sequência no DNA). Alguns RNAs não são nunca traduzidos em proteínas, mas também
desempenham importantes funções nas células.
Os componentes moleculares da transcrição
O RNAm – carregador da informação do DNA até a maquinaria de síntese de proteínas, é transcrito a partir de uma fita molde do gene
(sequência de nucleotídeos no DNA). A RNA polimerase (uma enzima) separa as duas fitas de DNA e une os nucleotídeos de RNA
(ribonucleotídeos) complementares à cadeia molde de DNA, fazendo o polinucleotídeo de RNA “crescer”. Essa síntese ocorre na
direção 5’ – 3’ e mantém a correspondência: Timina na fita de DNA molde � Adenina na fita de RNAm que está sendo criada;
Adenina na fita de DNA molde � Uracila na fita de RNAm que está sendo criada; Citosina na fita de DNA molde � Guanina na fita de
RNAm que está sendo criada (e aqui, funciona vice-versa).
Sequências específicas de nucleotídeos ao longo da cadeia de DNA marcam onde a transcrição de um gene começa e termina. São
chamadas de regiões PROMOTORAS as sequências nas quais a RNA-polimerase vai se ligar para começar a transcrição.
A transcrição possui três etapas: Início – Elongação – Término
Zoom
Início da transcrição – Ligação da RNA-polimerase ao DNA.
Em qualquer lugar do DNA? Não! Na região promotora. É como se essa sequência especial dissesse: “DAQUI
PRA FRENTE É UM GENE, PODE COMEÇAR A COPIAR”.
O promotor de um gene apresenta em sua estrutura o ponto de início da transcrição (o nucleotídeo onde a síntese de
RNA começa, de fato) e geralmente se estende por diversas dezenas (ou mais) de pares de nucleotídeos (até onde “durar” o
gene).
A RNA-polimerase se liga em uma posição e uma orientação específicas no promotor, determinando onde a transcrição
inicia, e qual das duas cadeias da hélice de DNA será utilizada como molde. UMA DAS CADEIAS FICA INATIVA enquanto
a outra está sendo transcrita.
Em bactérias, a própria RNA-polimerase reconhece e se liga especificamente ao promotor. Em eucariotos, um conjunto
de proteínas chamadas de fatores de transcrição faz a mediação da ligação da RNA-polimerase e o início da transcrição. Apenas
depois de os fatores de transcrição estarem ligados ao promotor é que a RNA-polimerase II (outra enzima) se liga ao DNA, em
eucariotos. Uma vez que os fatores de transcrição apropriados estejam firmemente ligados à sequência promotora do DNA, e a
polimerase esteja ligada na orientação correta, enzimas desenrolam as duas fitas de DNA, e a transcrição da fita-molde inicia no
ponto de início.
Elongação da cadeia de RNA
A polimerase vai se deslocando ao longo do DNA, desenrolando a dupla-hélice e expondo cerca de 10 a 20
nucleotídeos de DNA a cada vez para o pareamento com ribonucleotídeos (nucleotídeos de RNA). A enzima adiciona
ribonucleotídeos à extremidade da molécula de RNA sendo sintetizada (ponta 3’), à medida que ela continua o seu deslocamento
sobre a dupla-hélice.
Durante o avanço da síntese de RNA, a nova molécula de RNA se separa da fita-molde de DNA, e a dupla-hélice de
DNA é formada novamente (a fita que estava “em espera” vai se enrolando à fita-molde, conforme a molécula de RNA vai
“soltando”).
Um único gene pode ser transcrito simultaneamente por diversas moléculas de polimerase, como vagões de um trem.
Uma cadeia crescente de RNA se forma em cada polimerase, aumentando a quantidade de RNAm transcrito, o que ajuda a
célula a produzir proteínas em grandes quantidades.
Término da transcrição
Quando a polimerase encontra a sequência de terminalização, em bactérias, o RNA para de ser transcrito. A partir desse
momento, nenhum outro ribonucleotídeo é incorporado ao RNA. Em eucariotos isso ainda vai depender de outros fatores que
não iremos discutir, por enquanto.
A transcrição em eucariotos, desde o início à finalização, pode ser observada a seguir: