Transcrição RNA

Prévia do material em texto

Transcrição RNA 
 
Transcrição é o processo de formação do RNA a partir do DNA. Esse RNA 
formado é o RNAm (RNA mensageiro), que tem a função "informar" ao RNAt 
(RNA transportador) a ordem correta dos aminoácidos que originarão proteínas. 
O processo é catalisado pela enzima RNA-polimerase. Essa enzima rompe as 
pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos dois filamentos de DNA. 
A partir deste momento, a enzima usa uma das fitas de DNA como molde para 
construção do RNAm, ligando bases nitrogenadas de RNA (adenina, citosina, 
uracila e guanina) à essa fita de DNA. 
Ao se concluir essas ligações, o processo está completo. A enzima destaca o 
filamento de RNA formado a partir do DNA, e volta a unir as duas fitas de DNA. 
Para a ligação entre a RNA polimerase acontecer são necessários Fatores de 
transcrição ou TF em células eucarióticas. 
Etapas da transcrição: 
Antes de começar a transcrição é desfeito o complexo de histonas do DNA, pela 
enzima acetiltransferase; o fator Sigma e varre o DNA à procura do promotor do 
gene, esse estabelece uma forte ligação à molécula de DNA (Sem o fator sigma, 
a ligação à região correta não ocorre). 
1 – A proteína de ligação tata (TBP), liga-se ao TATA box (é um promotor - 
determina o ponto de início e a frequência de transcrição). 
2 – A TBP liga-se também ao fator de transcrição TF2B e recruta a RNA 
polimerase 2, formando um complexo. 
3 – O TF2F liga-se ao complexo do RNA polimerase 2, e alinha a polimerase ao 
promotor. 
4 – O TF2E recruta o TF2H que faz atividade de helicase (vai separar a fita de 
DNA formando a bolha de transcrição) 
5 – O TF2H desenrola o DNA na região promotora e fosforiliza o RNA polimerase 
2 ativando-a. 
6 – O RNA polimerase 2 vai lendo e adicionando novas bases nitrogenadas para 
formação da fita de RNA. 
7 – Após a síntese de um polinucleotideo, o TF2H e o TF2E se dissociam do 
complexo. 
8 – O RNA é alongado pela ação de fatores de alongamento e após o termino 
da transcrição, o RNA polimerase 2 é desfosforilada e inativada, termina a 
transcrição = forma-se um pre-RNA. 
 
 
OBS: Os eucariontes possuem três RNA polimerases, e cada RNA polimerase é 
responsável pela transcrição de uma classe específica de genes: 
• A RNA polimerase I está no nucléolo, catalisa a síntese dos RNA 
ribossomais; 
• A RNA polimerase II transcreve genes nucleares que codificam proteínas; 
• A RNA polimerase III catalisa a síntese de moléculas de RNA 
transportador, e também de pequenos RNA nucleares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Processamento do RNAm 
O RNA formado na transcrição é um pré - RNA, ainda é necessário passar por 
um processamento: 
1 – Adição do CAP 5’ (É UMA MODIFICAÇÃO QUE OCORRE NA POSIÇÃO 5’ 
DO RNA): Os nucleotídeos no final da fita, na posição 5’ sofre ação da enzima 
fosfohidrolase (retira um grupamento fosfato) formando-se um nucleotídeo 
Bifosfatado, que sofre ação da enzima guanilitransferase (liga um grupamento 
guanina), uma outra enzima a guanina – 7 – metiltransferase liga as metioninas 
nos nucleotídeos (apenas na parte inicial – 1° Guanina), por ultimo a enzima 2’- 
0 – metiltransferase vai adicionar as metioninas nas demais posições. ESSE 
PROCESSO OCORRE NO MOMENTO DA TRANSCRIÇÃO! 
Por que é importante? A adição do CAP 5’ protege o RNA da degradação, 
necessário também para auxiliar na tradução. 
2- Após o RNA mensageiro for totalmente transcrito, ele vai transcrever uma 
sequência sinal para poliadenilação – essa sequência é reconhecida por uma 
endonuclease que irá cortar a região de nucleotídeos 3’ próximo a sequência 
sinal, em seguida a enzima poliadenilate polimerase vai adicionar várias 
Adeninas com utilização de ATP. 
Por que é importante? Essa parte serve para alinhar o RNA mensageiro ao RNA 
ribossômico, favorecendo a tradução. 
3 – Splicing: Por último, é feito a retirada de Itrons (sequencias de nucleotideos 
que não codificam para aminoacidos), e a ligação dos exons (sequencias que 
permanecem no RNA funcional). 
• A retirada dos itrons forma um Spliceossomo (complexo 
ribonucleoproteico que realiza o Splicing) 
Por que é feito o splicing? Os transcritos primários de RNA contêm a cópia de 
toda sequência presente no DNA e algumas partes dessa sequência (ITRONS) 
são recortadas dessa molécula de forma a produzir o RNA funcional. 
OBS: Quem reconhece as sequencias de introns para serem retiradas são 
pequenos RNAs (snRNA). 
OBS2:A falta ou o acréscimo de um único nucleotídeo em um exon pode levar a 
uma alteração da fase de leitura e a produção de uma proteína completamente 
diferente do original. 
O RNA mensageiro enfim formado, liga-se a proteínas sendo exportado para o 
citoplasma, através de poros na membrana nuclear. Os receptores na membrana 
só reconhecerão e deixarão passar os RNAm que estiverem totalmente prontos 
(os que passarão pelo processamento) e estiverem associadas as proteínas. 
OBS: Em algumas proteínas acontece o chamado processamento alternativo. 
Nesse tipo de processamento pode-se dizer que os íntrons e os exons são 
tecido-específicos, ou seja, em um tecido ele pode ser um íntron e em outro 
tecido ele pode funcionar como exon. Isso pode caracterizar funções específicas 
de uma mesma proteína em um determinado tecido. Deve-se notar que os 
fatores que controlam esse corte específico ainda são pouco conhecidos. 
 
 
Processamento do rRNA 
O RNA ribossômico, juntamente com as proteínas ribossomais, constituem uma 
organela não membranosa, o ribossomo, local onde ocorre a síntese proteica. 
Os ribossomos de eucariotos contem 4 rRNAs (1 8S, 28 S, 5.8 S e 5S). 
Os três primeiros são transcritos como uma única unidade de transcrição, na 
forma de um pré -rRNA, por ação da RNA polimerase I, a síntese do rRNA 5S 
é catalisada pela RNA polimerase III. 
O processo de maturação ocorre em várias etapas de clivagem em uma ordem 
preferencial, mas não obrigatória, sendo a primeira delas a remoção dos 
espaçadores transcritos externos. Depois, há outras duas clivagens que liberam 
o RNA 18S maduro. As três próximas clivagens liberam o RNA 5,8S e, na maioria 
dos casos, o 28S maduro, as quais já permanecem ligados por pontes de 
hidrogênio devido à complementaridade de bases entre esses rRNAs. 
O quarto tipo de rRNA, 5S, é transcrito separadamente. Os genes para RNA 5S 
estão localizados separados dos outros três e são transcritos pela RNA-
polimerase III. 
Após o processamento, os rRNAs participam na formação das subunidades do 
ribossomo e, só então, deixam o núcleo. O RNA ribossômico sofre, ainda, 
algumas modificações pós-transcricionais, entre elas: as metilações. Muitas 
dessas metilações são extremamente conservadas e algumas delas têm uma 
função importante no início da síntese de proteínas. 
 
 
RNA ribossômico - estrutura 
 
 
 
 
Tradução 
Ocorre no citoplasma, sendo a segunda parte da síntese proteica. Consiste na 
leitura do mRNA proveniente do núcleo, da qual surge uma sequência de 
aminoácidos, que constituí a proteína. Nas moléculas de tRNA apresentam-se 
cadeias de 75 a 80 ribonucleotídeos que funcionam como intérpretes da 
linguagem do mRNA e da linguagem das proteínas. 
 
Intervenientes 
 
Funções 
mRNA 
 
Contém a informação para a síntese 
de proteínas. 
 
Aminácidos 
 
Moléculas básicas para a construção 
de proteínas. 
 
tRNA 
 
Transfere os aminoácidos para os 
ribossomos. 
 
Ribossomos 
 
 
Sistema de leitura onde ocorre a 
tradução. 
 
Enzimas 
 
 
Catalisam as reações. 
 
ATP 
 
Transferem energia para o sistema. 
 
 
 
Todos os RNAm possuem um códon de iniciação (AUG), que corresponde ao 
aminoácido metionina, vários códons que determinam a sequência de 
aminoácidos do polipeptídeo e um códon de terminação, que marca o final 
daquela cadeia polipeptídica. O RNAt possui uma extremidade com a sequência 
ACC, onde o aminoácido se liga, e outra extremidade com uma sequência de 
três basesnitrogenadas, chamada anticódon, responsável por reconhecer o 
códon no RNAm e transportá-lo à proteína que será formada. 
 
 
 
 
O processo da tradução ocorre em três etapas: iniciação, alongamento e 
finalização: 
Iniciação: A menor porção do ribossomo liga-se à extremidade 5' do tRNA (onde 
se encontra a metionina), estes deslizam ao longo da molécula do mRNA até 
encontrar o códon de iniciação (AUG). Quando o encontram, a metionina liga-se 
ao códon de iniciação por complementaridade, e a subunidade maior liga-se à 
subunidade menor do ribossomo. 
Alongamento: Um 2º tRNA leva um aminoácido específico de acordo com o 
códon. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado 
e a metionina. A enzima Peptidil-Aminoacil-Transferase cataliza a ligação entre 
os aminoácidos trazidos pelo tRNA. O ribossomo avança três bases ao longo do 
mRNA no sentido 5' → 3', repetindo-se sempre o mesmo processo. Os tRNA que 
já se ligaram inicialmente, desprendem-se do mRNA sucessivamente. 
Finalização: O ribossomo encontra o códon de finalização (UAA, UAG ou UGA) 
terminando o alongamento. O último tRNA abandona o ribossomo, o RNAm é 
liberado no citoplasma, dissociado do ribossomo, as subunidades do ribossomo 
separam-se, podendo ser recicladas e por fim, o peptídeo é libertado. 
OBS: Após a tradução, as proteínas podem sofrer modificações (modificações 
pós-traducionais) que irão compor suas estruturas terciárias e quaternárias. As 
proteínas que efetuam esses dobramentos são chamadas chaperonas.