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Biomol Transcrição 1 • Primeiro estagio da expressão genica • Mecanismo extremamente controlado já que os genes não são transcritos todos ao mesmo tempo • A transcrição de diferentes genes pode ser controlada por diferentes fatores, por exemplo hormônios, fatores ambientais • Este processo ocorre através da complimentariabilidade de bases levando-se em conta a fita molde do DNA • Pra que todo esse processo se inicie é importante que haja reconhecimento da região promotora do gene (primeiras sequencias são sequencias que fazem com que proteínas que são designadas como fatores de inicio de transcrição reconheçam esse promotor e partir de então recrute a RNA polimerase pra região promotora, que ira reconhecer outras sequencias como por exemplo o tata box e dará então inicio a síntese do RNA mensageiro, esse RNA mensageiro primeiro é conhecido como RNA transcrito primário que sofrera uma serie de modificações que sera processado) Processamento do RNAm (transcrito primário) • Se inicia com a adição de uma molécula 7 metil-guanosina (CAP) na extremidade 5’ do transcrito primário • Depois é adicionado na extremidade 3’ uma cauda poli A • Essas duas estruturas (cap e poli a) colaboram com a estabilidade do RNA mensageiro no citoplasma pra evitar que ele seja degradado antes que ocorra o processo de tradução • Depois há a remoção dos introns -> splicing RNA polimerases • Cels eucariontes possuem 3 tipos de RNA polimerase que são responsáveis por transcrever os genes • RNA polimerase I: responsável por transcrever genes de RNAs ribossomais • RNA polimerase II: responsável por transcrever todos os genes que codificam pra proteínas além de alguns que codificam pra RNAs nucleares, micro RNAs com funções especificas dentro da célula • RNA polimerase III: responsável por transcrever os genes que deram origem aos RNAs transportadores, RNAs ribossomais e pequenos RNAs Biomol Transcrição 2 Tipos de RNA produzidos pelas células • RNAm: responsáveis por codificar proteínas, cada códon corresponde a um aa • RNAr: forma parte da estrutura do ribossomo, formando como se fosse um arcabouço • RNAt: são responsáveis por transportar os aa ate o ribossomo no processo de síntese de proteínas • Micro RNAs: atuam na expressão de genes • RNAs nucleares: participam de todo processo da remoção de introns, dando origem ao RNAm maduro Adição de 7 metil guanosina (CAP) • Primeira etapa do processamento do transcrito primário • Ocorre na extremidade 5’ do RNAm • Molécula de DNA sendo transcrita pela RNA polimerase (coisa roxa oval) e da RNA polimerase sai uma cauda CTD (domínio C terminal) e os P significam que a cauda esta fosforilada, essa RNA polimerase esta transcrevendo uma RNAm (coisinha vermelha e amarela) destacado dizendo que tem aprox. 30 nucleotídeos a partir do momento que o domínio c terminal esta fosforilado, como mostra a imagem há o estimulo pra ação da 7 metil guanosina (CAP) na extremidade 5’ • Quando esse cap não é adicionado ao RNAm essa molécula é rapidamente degradada pela célula Adição da cauda de poli A • Ocorre na extremidade 3’ • Temos no DNA uma sequencia sinal de poli A, essa sequencia tb é transcrita pela RNA polimerase e vai estar presente no transcrito primário, outras proteínas, diferentes daquela que adicionaram o cap na extremidade 5’ reconhecem essa sequencia sinal que estão presentes no transcrito primário, a sequencia sinal ta destacada na imagem abaixo no lado direito, ricas em G e U • Essas proteínas ao reconhecer essa sequencia, cliva o transcrito primário fazendo com que uma polimerase de poli A se ligue a extremidade 3’ e de inicio a síntese da cauda de poli A, depois proteínas se ligam a cauda de poli A pra que haja estabilidade dessa sequencia e do transcrito primário • Quanto maior a cauda de poli A maior a estabilidade do RNAm permitindo então que a mensagem seja traduzida varias vezes Biomol Transcrição 3 o verde seria a sequencia sinal o azul seria o RNA primario Introns • Os genes de cels eucariontes possuem sequencias codificadoras (exons) e sequencias não codificadoras (introns) • • No processo de transcrição todas as sequencias são transcritas, portanto no transcrito primário ainda há sequencias de introns • Após esse processo os introns devem ser removidos e posteriormente os exons são reunidos e darão origem ao RNA maduro Splicing • Reação responsável pela retirada dos introns • Em amarelo intron em azul exon, na extremidade 5’ tem em azul AG e em amarelo GU, na 3’ kigado ao G em azul tem AG em amarelo • Esse GU e AG da 3’ e o A cor de rosa são essenciais pra que um conjunto de proteínas (spliceossomo) reconheçam esse intron e posteriormente remova essa sequencia do transcrito primário dando origem ao RNA mensageiro maduro Biomol Transcrição 4 • O GU e o AG definem o começo e o fim do intron • Na figura a direita: as figuras circulares (verde e laranja) representam as unidades que formam os spliceossomos. A primeira unidade (U1) está reconhecendo o dinucleotídeo GU, e a segunda unidade (U2) está reconhecendo a ADENINA. Posteriormente as unidades se aproximam, e é nesse momento que outras unidades se ligarão na região, formando um laço com o intron que será clivado pelas proteínas. Esse mesmo complexo faz a ligação fosfodiester entre os exons remanescentes. • Dois complexos de proteínas se juntam ao GU depois disso o RNA faz um loop e três outros complexos aparecem e se juntam, ocorrem mudanças e o GU é clivado, quando ele é clivado ele vai de encontro ao A do meio, depois o AG é clivado e os dois exons são ligados formando o RNA maduro/tirando o intron • Se ocorrerem mutações nas regiões de inicio ou fim dos introns, não ocorrera o Splicing adequadamente, podendo ocasionar em uma proteína não funcional, muitas vezes relacionadas a doenças. • TATABOX: sequencia presente na sequencia promotora do gene, extremamente importante pra recrutar RNA polimerase e dar origem ao processo de transcrição e consequentemente ao transcrito primário Splicing alternativo • O splicing pode tb remover alguns exons • Não necessariamente em todo processo de splicing apenas introns são removidos • Na imagem ao lado é possível perceber que o splicing alternativo da origem a diferentes tipos de RNAm baseado na alternância de introns e exons em diferentes tecidos, então é possível ver que a quantidade de introns e exons no RNAm que codificam a alfa tropomiosina nos dif tecidos é diferente Biomol Transcrição 5 • • Na tireoide há os exons 1, 2, 3, 4 e o RNA maduro quando traduzido da origem a calcitonina • No cérebro há os exons 1, 2, 3, 4, 5, 6 e o RNA maduro da origem ao CGRP que possui funções diversas, inclusive a função de ser vasodilatador RNAt • Ate ele passa por splicing pra se tornar biologicamente ativo e exercer sua função na síntese de proteínas (tradução) • RNAr • Estão presentes na estrutura do ribossomo • Formam arcabouço entre proteínas que formam o ribossomo • Ribossomo é formado por mais de 100 proteinas • Como se fosse um esqueleto • Os RNAs ribossomais dos eucariontes são formados por mutações e splicing e as das procariontes não há presença de introns, mas em todo processo esse transcrito passa por uma serie de modificações inclusive metilações
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