TRANSCRIÇÃO e PROCESSAMENTO

Prévia do material em texto

Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
 
 
 
 
 
 
Antes que a transcrição comece, os dois filamentos de DNA devem ser 
separados pela ação das DNA helicases, uma atividade associada a alguns 
fatores de transcrição. Após a ação da DNA helicase, os dois filamentos de 
DNA são separados e formam regiões unifilamentares, que ficam expostas 
para a ação dos fatores de transcrição, que vão atuar sobre as sequências 
promotoras no promotor, e assim, a transcrição pode ser iniciada e continuar 
ao longo da molécula de DNA. 
 
 
ETAPA 1: Iniciação 
 
Uma proteína chamada TBP se liga a sequência TATA (TATA BOX) no 
promotor, após essa ligação os fatores adicionais de transcrição ligam-se, 
então, a TBP ou diretamente ao DNA resultando em um complexo proteína-
DNA que leva a RNA polimerase ao sítio promotor. A RNA polimerase liga-se 
ao DNA próximo ao TATA BOX e inicia a transcrição no sentido 5’  3’. 
Apenas uma das duas fitas do DNA vai servir como fita molde e ser transcrita 
para a síntese de RNA, a que está no sentido 3’  5’. 
 
 
 
ETAPA 2: Alongamento 
 
A RNA polimerase catalisa a formação de uma ligação fosfodiéster entre o 
fosfato 5’ do ribonucleotídeo que chega à hidroxila 3’ da cadeia crescente de 
RNA. O RNA é sintetizado no sentido 5’  3’, e assim, ocorre o alongamento 
do filamento de RNA. Lembrando que a fita de RNA que está sendo sintetizada 
é complementar a fita molde de DNA, ou seja, em uma sequência ATAGCA do 
DNA, esta mesma sequência aparece desta maneira no RNA: UAUCGU. 
Transcrição do DNA 
 Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
 
 
 
 
 
ETAPA 3: Terminação 
 
Quando surge uma sequência AAUAAA (Sinal de poliadenilação) na fita 
sintetizada de RNA, isso sinaliza o fim do processo de transcrição de um 
determinado gene, desmontando e liberando todo o complexo RNA polimerase 
da fita de DNA e liberando a fita de RNA da RNA polimerase. Ao final da 
terceira etapa temos um RNAhn (Transcrito primário – Pré-RNAm). 
 
 
 
 
Obs: Várias moléculas de RNA podem ser sintetizadas a partir de uma 
única molécula de DNA com a ligação de moléculas adicionais de RNA 
polimerase à sequência promotora ocupada por fatores de transcrição. 
Obs2: No núcleo das células humanas, existem três tipos diferentes de 
RNA polimerases, que são a RNA polimerase I, RNA polimerase II e RNA 
polimerase III. A RNA polimerase II é a que transcreve um RNAm, 
começando do TATA BOX dentro do promotor (região promotora). 
 Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
 
 
 
Obs3: A RNA polimerase I transcreve especificamente os genes que 
codificam três dos quatro RNAs ribossomais, enquanto a RNA polimerase 
III transcreve os genes que codificam RNAt e o ultimo tipo de RNAr. 
Obs4: Cada RNA polímerase é uma molécula feita de várias subunidades e 
de alto peso molecular. E cada tipo de RNA polimerase é atraída a seus 
sítios específicos de início de RNA por fatores de transcrição diferentes. 
 
 
PROCESSAMENTO DO RNA: 
 
O RNA primariamente transcrito (Pré-RNA) feito diretamente de um molde de 
DNA não é a forma biológica final do RNA. Os RNAs, incluindo o RNAr, RNAt e 
RNAm, devem ser processados antes de atingirem a forma funcional (RNA 
maduro) na síntese de proteínas. 
Um único RNA transcrito produzido pela RNA polimerase I leva a informação 
para três dos RNAr finais encontrados nos ribossomos. O processamento do 
transcrito ocorre com a clivagem do transcrito primário pela RNase. A clivagem 
inicial gera um RNA, que é então depois clivado para dar os RNAs finais. 
 
 Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
As moléculas de RNAt são processadas de modo similar com o transcrito 
primário sendo clivado em formas menores pela RNase. 
O principal processamento de RNA na célula ocorre com o RNAm. O RNAm é 
sintetizado pela RNA polimerase II como um grande transcrito primário 
conhecido como RNAhn, que contém tanto sequências éxons quanto íntrons. 
Após o fim da transcrição dessa molécula de RNAhn, ocorrem três eventos no 
processamento dessa molécula, que são: 
 
 
1- CAPEAMENTO: 
 
É a ligação de um nucleotídeo chamado 7-metilguanosina (7-metil G) na ponta 
5’ do RNAhn. O 7-metil G é associado por uma ligação 5’  5’ fosfodiéster 
entre a ribose em 7-metil G e a primeira ribose do RNA. A adição 7-metil G ou 
da estrutura Cap faz com que a molécula e RNA resultante fique mais 
resistente a exonucleases na célula, e aumenta a estabilidade do RNA. 
Obs5: Essa ligação do RNA com a estrutura Cap é a única que se faz no 
sentido 5’  5’!! 
 
2- ADIÇÃO DA CAUDA POLI A: 
 
Esta segunda etapa ocorre na ponta 3’ da molécula em uma área chamada 3’ 
UTR. Nesta área está a sequência AAUAAA, conhecida como sinal de adição de 
poli A. Esta sequência situada na ponta 3’ de cada RNA primariamente 
transcrito, é reconhecida por uma nucleasse que cliva o RNA de 11 a 30 
nucleotídios após esse sítio. Após a clivagem, uma enzima chamada poli A 
polimerase reconhece o sinal de adição de poli A e adiciona unidades de 
adenosina ao final do RNAm, produzindo assim, uma molécula de RNA que 
têm 50 a 200 adeninas (caudas poli A) em suas pontas 3’. 
 
 Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
3- SPLICING OU RECOMPOSIÇÃO: 
 
Nesta última etapa do processamento do RNAhn, que agora tem um Cap na 
ponta 5’ e uma cauda poli A na ponta 3’, é a remoção dos íntrons e a união dos 
éxons. Este processo ocorre devido a ação do Spliceossomos. Os 
Spliceossomos funcionam pelo reconhecimento das sequências doadora e 
aceptora que ocorrem no começo e no final de cada íntron. O sítio doador, GU, 
começa cada íntron, e o sítio aceptor, AG, termina cada íntron. Além disso, 
dentro de cada íntron há um sítio conhecido como ponto de ramificação (A). 
Dentro do ponto de ramificação há uma adenosina que, na presença de um 
spliceossomo, se combina com o G do sítio doador. Esta reação resulta na 
liberação do primeiro éxon e na formação de uma estrutura intermediária 
chamada de alça. Na etapa seguinte, o éxon 1 se combina com o éxon aceptor 
2 para formar um RNAm contínuo, apenas com sequências éxon, e a alça é 
liberada, formando assim, o RNAm maduro. 
 
 
 
 
Obs6: Os RNAs componentes do spliceossomos são os RNAsn! 
Obs7: Embora o processo de splicing seja extremamente preciso, ocorrem 
erros. Tais erros podem levar a erros na proteína produzida, resultando 
em mutações no fenótipo. 
 
 
AO FINAL TEMOS: 
 
Ao final da Transcrição e do processamento do RNAsn, temos um RNAm 
maduro, contendo um Cap de 7-metil G na ponta 5’ para dar estabilidade ao 
RNAm, uma sequência de adeninas ou poli A na ponta 3’ que também contribui 
para a estabilidade e facilita o transporte do RNAm do núcleo para o citoplasma 
e por último, sequências de éxons na ponta 5’ e na ponta 3’ da molécula, que 
não são traduzidas em proteínas (UTR) e sequências de éxons que são 
traduzidas em proteínas. 
 Gleyson de Souza Lima 
 Odontologia – 2019.2 
COMPLEMENTO: 
 
 
 
1- SPLICING ALTERNATIVO: 
 
O splicing pode deve ser extremamente preciso, para se evitar ao máximo 
erros que podem acabar em consequências catastróficas, como defeitos nas 
proteínas que podem causar mutações severas no fenótipo de uma pessoa. 
Mas o splicing/ recomposição, também pode dar flexibilidade a uma célula 
usando a mesma sequência de DNA para fazer proteínas diferentes. 
Por exemplo, se um gene é feito de 20 éxons, a célula pode determinar quais 
sequências de éxons permaneceram no RNAm maduro e serão codificantes da 
proteína final. As proteínas serão similares, mas não serão idênticas, pois 
podem compartilhar alguns éxons, mas diferir em outros, este processo é 
chamado de Splicing Alternativo. 
 
 
 
No RNA acima, temos 5 porções codificantes (éxons) de um mesmo gene, mas 
a forma com que esses éxons vão estar dispostos no RNAm final (maduro) é 
que vai determinar qual proteína vai ser gerada. Por exemplo, na Proteína A e 
na ProteínaB, em ambas estão presentes os éxons 1, 2, 4 e 5; mas na 
Proteína A, há a presença do éxon 3, enquanto que na Proteína B ele não está 
presente, é a presença deste éxon ou a falta dele na fita de RNAm que faz com 
que as proteínas geradas sejam levemente diferentes. Na que possui o éxon 3 
um tipo de proteína vai ser gerada, enquanto que na outra, a falta do éxon 3 faz 
com que a proteína gerada seja diferente da que tinha o éxon 3.