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Aula 4 - Transcrição e processamento do DNA

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16/09/2011 
1 
Transcrição e 
Processamento 
do DNA 
MSc Eliamara Barroso Sabino 
Visão geral 
 Replicação do DNA 
 Transcrição 
 EXPRESSÃO GÊNICA 
 Tradução em proteína 
 específica 
16/09/2011 
2 
Período de Interfase 
16/09/2011 
3 
RNA – ponte entre gene e 
proteína 
 
Características 
•unifilamentar 
•uracil no lugar da timina 
•açucar – ribose 
•pode apresentar ação catalítica 
 
A medida que é sintetizado 
adquire conformações dadas por 
pareamento de bases, 
fundamentais para seu 
funcionamento 
16/09/2011 
4 
TRANSCRIÇÃO 
Processo de síntese de uma molécula de RNA utilizando uma das 
fitas de DNA como molde. 
 
Processo de leitura da informação contida no DNA com o objetivo de 
expressá-la em forma de proteína. 
 
- Diferentes taxas de expressão: 
Transcrição 
 Síntese de RNA a partir de um molde 
de DNA 
 
 Ocorre união de nucleotídeos 
específicos de RNA, formados a partir 
da complementariedade da fita de 
DNA 
 
 ligação fosfodiéster entre carbono 5 
da ribose de um nucleotídeo e o 
carbono 3 da ribose do nucleotídeo 
seguinte 
 
16/09/2011 
5 
TRANSCRIÇÃO 
Características da síntese de RNAs: 
 Polimerização orientada e seqüencial dos nucleotídeos trifosfato de 
ribose (ATP, GTP, CTP e UTP). 
 Enzima responsável: RNA polimerases, 
 Molde: seqüências nucleotídicas das cadeias de DNA. 
 A transcrição se dá apenas na fita de DNA 3’ 5’ 
 RNA é sintetizado a partir da extremidade 5’ e progride para 3’ 
 
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO 
 Fatores de transcrição ativam o promotor 
 Promotor se une a RNA polimerase 
 Interação enzima-DNA no local de início da transcrição leva a 
abertura da bolha de transcrição por ação da RNA polimerase 
 Fatores de alongamento SII e SIII auxiliam a RNA polimerase 
 Término da transcrição ocorre quando é alcançado a 
sequência de terminação na extremidade 3’ 
 RNA formado recebe o nome de TRANSCRITO PRIMÁRIO 
 
16/09/2011 
6 
TRANSCRIÇÃO 
16/09/2011 
7 
A Transcrição resulta sempre em uma molécula de 
RNA fita simples, complementar ao DNA; 
 
ETAPAS: 
 - Abertura e desespirilação de pequena 
porção de DNA dupla fita; 
 - RNA polimerases atuam na síntese 
complementar ao DNA molde; 
 - A enzima não exige a presença de primers 
iniciadores; 
 - A síntese ocorre no sentido 5ʼ  3ʼ; 
 - A cada adição nucleotídica: RNA se 
desloca; o DNA se reassocia; 
 
 - mantêm estável o híbrido DNA:RNA na 
região de síntese; 
 
 - renaturam o DNA na região imediatamente 
posterior à da síntese; 
 
 - A síntese é limitada a pequenas regiões de 
DNA por vez; 
 
EM PROCARIONTES 
Sinais no DNA indicam o começo e início da síntese; 
 - A subunidade Fator  da RNA polimerase lê na sequência do 
DNA onde começar a transcrição; 
 
1. Reconhecimento do promotor 
 
2. Abertura da dupla hélice de DNA 
 
3. Início da transcrição 
 
4. Transcrição mais acelerada 
 
5. Extensão da síntese 
 
6. Reconhecimento do terminador 
 
7. Liberação da fita sintetizada 
16/09/2011 
8 
Etapas da transcrição (procariontes) 
Iniciação 
 A RNA-polimerase reconhece e liga-se ao promotor; abre um 
curto segmento da dupla fita de DNA, expondo os nucleotídeos a sua 
frente e inicia a síntese de uma fita de RNA complementar a uma das 
fitas de DNA. 
 Em bactérias uma subunidade da RNA-polimerase, 
denominada de fator sigma (s) é responsável pelo 
reconhecimento do promotor 
16/09/2011 
9 
TRANSCRIÇÃO EM PROCARITOS 
16/09/2011 
10 
PROCESSO DE TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS 
 
 As RNA polimerases eucarióticas 
sempre necessitam de proteínas 
auxiliares, denominadas fatores de 
transcrição. 
 
 Os promotores são inicialmente 
reconhecidos por fatores de transcrição 
que, ligados ao DNA, interagem com 
outros fatores, formando um 
complexo ao qual as RNA polimerases 
se associam. 
 
 Ao contrário do que ocorre em 
procariotos, a transcrição e tradução 
não são acopladas em eucariotos. Os 
RNAs são processados e devem ser 
transportados através da membrana 
nuclear para serem traduzidos no 
citoplasma. 
 
EM EUCARIONTES 
A Transcrição é feita por muitos tipos de RNA polimerase 
16/09/2011 
11 
EM EUCARIOTOS EXISTEM QUATRO TIPOS 
DE RNA POLIMERASE 
 
 
RNA polimerase I – produz grandes RNAs ribossomais – RNAr 45S; 
 
RNA polimerase II – sintetiza os RNAs que serão traduzidos em 
proteínas (RNAm), e a maioria dos pequenos RNAs; 
 
RNA polimerase III – produz uma variedade de RNAs estáveis, 
muito pequenos – incluindo o pequeno RNA ribossomal 5S e os 
RNAs de transferência (RNAt). 
 
RNA polimerase IV - transcrição dos genes do DNA mitocondrial. 
 
 
•Os diferentes RNAs sintetizados no processo de transcrição são 
chamados de transcritos primários. 
 
 
 
 
•O processamento de RNA ocorre tanto em procariotos, como em 
eucariotos. 
 
PROCESSAMENTO DE RNA 
16/09/2011 
12 
RNA polimerase exige a presença de fatores de transcrição para: 
 - Reconhecimento do iniciador; 
 - Distorção do DNA; 
 - Abertura da hélice; 
 - Fosforilação da enzima; 
 - Início da transcrição; 
 - Liberação dos Fatores. 
EM EUCARIONTES 
A Transcrição depende de várias proteínas 
As moléculas de RNAm recém sintetizadas pela RNA polimerase II são 
conhecidas como transcritos primários, RNA precursor ou, ainda pré-
RNAm. 
 
O conjunto de transcritos primário dos RNAm é conhecidos como RNA 
nuclear heterogêneo (RNAhn). 
 
Os RNAhn são moléculas grandes e instáveis que se encontram 
associados a proteínas, formando as ribonucleoproteínas nucleares 
heterogêneas (RNPhn). 
 
O processamento do RNAm compreende a remoção dos íntrons e a 
adição de duas estruturas, chamadas cap ou quepe e poli-A. 
Também são metiladas algumas de suas adeninas. 
PROCESSAMENTO DE RNAm 
16/09/2011 
13 
Formação do CAP na molécula de 
RNAm 
A transcrição em eucariotos está ligada ao processamento do RNA. 
 - Modificações no pré mRNA recém sintetizado: 
 1. O Capeamento da extremidade 5’ recém sintetizada; 
 2. O Splicing remove íntrons de pré-mRNAs recém-transcritos; 
 3. A Geração da Extremidade 3’ do mRNA em eucariotos: 
poliadenização. 
EM EUCARIONTES 
16/09/2011 
14 
RNA polimerases transcrevem “aos saltos” associadas a fatores de 
extensão 
EM EUCARIONTES E PROCARIONTES 
Maiores diferenças entre passos de células procariótica e 
eucariótica para expressar genes: 
PROCESSAMENTO DE RNAm 
16/09/2011 
15 
 
O transcrito primário de RNA é uma cópia fiel de gene, 
contendo tanto seqüências de éxons como de íntrons. 
 
As seqüências de íntrons são então removidas da região 
interna do transcrito de RNA, para produzir uma molécula de 
RNAm que codifica diretamente uma proteína. 
 
As seqüências de RNA codificantes, presentes de cada lado 
de um íntron, são unidas entre si após a remoção dos 
mesmos, num processo chamado de splicing de RNA. 
 
 O splicing (junção, emenda) de RNA ocorre no núcleo da 
célula, fora de alcance dos ribossomos. O RNA é exportado 
para o citoplasma somente quando o processamento foi 
completado. 
splicing de RNA 
1-Liga uma ponta 
do íntron a adenina 
interna conservada 
 
2-Libera o laço e 
une os dois éxons 
adjacentes 
 As etapas 1 e 2 são 
reações de 
transesterificação entre os 
nucleotídeos conservados 
16/09/2011 
16 
A retirada de íntrons da molécula de RNAhn ocorre após duas 
reações de transesterificação (transferência do fosfato de um açúcar a 
outro – transferência da ligação fosfodiéster) para unir os éxons, 
liberando o íntron na forma de um laço. 
Esse processo é mediado por estruturas complexas chamadas de 
spliceossomos 
Os spliceossomos são constituídos pela associação de pequenas 
ribonucleoproteínas nucleares (RNPpn) e outras proteínas. 
As RNPpn são formadas por 6-10 proteínas associadas a pequenos 
RNA nucleares. 
Cada RNPpn associa-se de diferentes maneiras em diferentes locais 
do intron, para que o splicing ocorra. 
Após sofrerem splicing, as moléculas de RNAm, sãoreconhecidas por 
proteínas receptoras, localizadas próximas ao complexo de poro 
nuclear, que ativamente transportam-o para o citoplasma. 
 
 
16/09/2011 
17 
16/09/2011 
18 
GENE DA HEMOGLOBINA 
Os RNAs eucarióticos maduros são seletivamente 
exportados do núcleo: 
 
 - No meio de muitas moléculas de RNAs (pedaços, não maduros, 
danificados...) somente uma pequena parte (mRNA maduro) é exportado 
do núcleo ao citoplasma: Ação garantida pelo Complexo do poro nuclear e 
por um conjunto de proteínas ligadas ao RNA maduro; 
16/09/2011 
19 
O Nucléolo: 
 - Onde ocorre o processamento dos rRNA e sua montagem; 
 - É um agregado de macromoléculas (genes de rRNA, precursor 
rRNA, rRNA maduro, enzimas processadoras; snoRNPs, proteinas 
ribossomais,...) 
16/09/2011 
20 
O Nucléolo: 
 
- Síntese de ribossomos e de ribonucleoproteínas;

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