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25/08/2021 BCM 2 Victória Zuppo Universidade Nove de Julho ✓ Regulação da expressão ✓ Tipos diferentes de RNAs com funções distintas ✓ Diferentes tipos de proteínas RNA ✓ São polímeros constituídos por uracila, adenina, guanina e citocina. ✓ Ribonucleotídeos ligados por ligações fosfodiéster (açúcar-fosfato). ✓ Fita simples (formas tridimensionais). ✓ Sintetizado de forma complementar a fita-molde de DNA. TRANSCRIÇÃO ✓ Cópia de um segmento específico da sequência de nucleotídeos do DNA sob a forma de uma sequência de nucleotídeos de RNA. ✓ A informação na forma de RNA, embora copiada em uma forma química distinta, ainda é escrita essencialmente na mesma linguagem do DNA – a linguagem de uma sequência de nucleotídeos. EXPRESSÃO GÊNICA DIFERENCIAL ✓ A célula pode controlar a expressão de cada um de seus genes de acordo com a necessidade do momento. ✓ Cada gene pode ser transcrito e traduzido sob taxas diferentes, permitindo que a célula sintetize enormes quantidades de certas proteínas e mínimas quantidades de outras. ✓ Os genes podem ser expressos em diferentes graus de eficiência. A POLIMERASE DO RNA ✓ As polimerases do RNA são enzimas que catalisam a síntese de RNA tendo como molde uma fita de DNA. ✓ Procariotos possuem apenas um tipo de polimerase do RNA ✓ Eucariotos possuem três tipos de polimerase do RNA. DNA x RNA POLIMERASE DNA Polimerase RNA Polimerase Catalisa ligações fosfodiéster entre dexorribonucleotídeos. Catalisa ligações fosfodiéster entre ribonucleotídeos. Necessita de primers para iniciar sua polimerização. Não necessita de primers para iniciar sua polimerização. Tem autocorreção (107) Tem autocorreção (104) Cofator Inorgânico Mg+2 Cofator Inorgânico Mg+2 Transcrição do DNA 25/08/2021 BCM 2 Victória Zuppo Universidade Nove de Julho UNIDADE DE TRANSCRIÇÃO ✓ Procarioto: carrega a informação de um conjunto de genes que são transcritos em uma molécula única de RNAm que carrega a informação para várias proteínas distintas. ✓ Eucarioto: carrega informação de apenas um gene, e portanto codifica ou para uma única molécula de RNA, ou para uma única proteína (ou grupo de proteínas relacionadas, se o transcrito de RNA inicial for processado de diferentes maneiras produzindo diferentes RNAm – Splicing Alternativo). ✓ Nos procariotos há apenas uma RNA polimerase, enquanto que nos eucariotos são 3 isoformas. TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS ✓ Ocorre no citoplasma. ✓ Promotor: local de ligação do Fator Sigma, local do DNA onde se inicia a transcrição ✓ Fator Sigma: função de reconhecimento específico da região promotora, não precisa desenrolar a dupla hélice. ✓ Estão localizados perto do sítio de início da transcrição de genes, na mesma fita e a montante no DNA (para 5' da fita código). RNA Polimerase +Fator Sigma (holoenzima) ✓ Cofator Inorgânico (Mg+2) ✓ Ativa na presença do Fator Sigma (σ) ✓ RNA-polimerase: o Abertura da dupla-hélice o Liberação do Fator Sigma. o Polimerização (5’-3’). ✓ O processo de parada ocorre quando a RNA polimerase encontra uma região terminadora. TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS ✓ Ocorre no núcleo e então o RNA (maduro) vai ser transportado para o citoplasma. ✓ CTD = Domínio Carboxi-Terminal ✓ A fosforilação de CTD faz com que componentes da maquinaria do processamento do RNA se acumulem sobre a RNA-polimerase e estejam próximos para modificar o RNA recém-transcrito assim que ele emergir da RNA-polimerase. ✓ Molde é sempre 3’ > 5’ então a transcrição é sempre 5’ > 3’. PROCESSAMENTO DO RNAm DE EUCARIOTOS 1. Capeamento da Extremidade 5’ (CAP 5’) Ocorre logo que a extremidade 5’ emerge. a) Retirada de um fosfato b) Adição de uma Guanosina Monofosfato (GMP) c) Metilação do GMP Fatores Gerais de Transcrição Função TFII-D (TBP) Reconhece o TATA Box (-25) TFII-B Reconhece o BRE (-35). TFII-F Estabiliza a RNA-polimerase II com TFII-D e TFII-B. Atrai TFII- E e TFII-H. TFII-E Atrai TFII-H. TFII-H Abre a dupla-hélice. Fosforila CTD (separação dos TFIIs). Libera a RNA-polimerase II do promotor. 1. A TBP liga-se a TATA-box. 2. O TFIIB liga-se a TBP e recruta o complexo TFIIF RNA Polimerase. 3. TFIIF liga-se a RNA Polimerase II e ao TFIIB, e alinha a polimerase no promotor. 4. O TFIIE recruta o TFIIH e possui atividade de helicase. 5. O TFIIH desenrola o DNA na região promotora e fosforila a RNA Polimerase, ativando-a. 6. Após a síntese de um polinucleotídeo, o TFIIH e o TFIIE se dissociam do complexo 7. O RNA é alongado pela ação de fatores de alongamento e, após a término da transcrição, a RNA Polimerase é desfosforilada e inativada. 25/08/2021 BCM 2 Victória Zuppo Universidade Nove de Julho 2. Splicing a) Remove os íntrons de pré-RNAm recém- transcritos. b) Enorme gasto energético (ATP). c) Reação de Transesterificação ✓ Spliceossomo: Complexo ribonucleoprotéico que realiza o splicing. o snRNAs: U1, U2, U4, U5, U6 (reconhecem as sequências para que o splincing ocorra) o snRNPs (snurps): snRNA + proteínas 3. Poliadenilação o Adição de uma cauda poli-A na extremidade 3’ pela enzima Polimerase poli-A. o Essa extremidade é inicialmente clivada por uma enzima que corta a cadeia de RNA em uma sequência determinada de nucleotídeos RNAs ✓ As células produzem diversos tipos de RNA a partir da transcrição do DNA: o Maioria dos genes: RNA codificantes ▪ Será traduzido em uma proteína ▪ RNAm o Minoria dos genes: RNA não-codificantes ▪ Não será traduzido em uma proteína ▪ RNA é o produto final ▪ Função catalítica ou estrutural (fita simples com formas tridimensionais) ANTIBIÓTICOS (QUE AGEM NA TRANSCRIÇÃO) ✓ Rifampicina: inibe a RNA polimerase bacteriana ✓ Actinomicina D: contém um pentapepitídeo que se liga aos sulcos do DNA, impedindo que este sirva como molde para a replicação e a transcrição. EXERCÍCIOS 1. Sobre o spliceossomo é CORRETO afirmar: É constituído por um complexo de proteínas e RNAs que catalisam as duas reações de transesterificações para união de éxons e remoção dos íntrons. 2. Sobre o Splicing alternativo é correto afirmar: Processo da Regulação Pós-Transcricional, Aumento da variabilidade proteica, Proteoma maior que genoma. 3. Para sair do núcleo o RNA eucariótico necessita passar por modificações importantes. Assinale a alternativa correta quanto às alterações ocorridas no RNA mensageiro eucariótico. Na extremidade 3’ é adicionada uma sequência de nucleotídeos contendo adenina. RNA FUNÇÃO RNAm RNAs mensageiros da informação, codificam proteínas. RNAt RNA transportadores, funcionam como adaptadores entre RNAm e os aminoácidos. RNAr RNAs ribossomais, formam a estrutura básica do ribossomo e catalisam a síntese proteica. snRNAs Pequenos RNAs nucleares, auxiliam no processo de splicing. microRNA (Íntrons) Silenciamento gênico, bloqueio da tradução no ribossomo e desadenilação. siRNA (Sintético) Silenciamento gênico, degradação do RNAm. Telomerase Possuem um molde de RNA, síntese dos telômeros. Ribozimas RNA catalisador. Introns são sequências de nucleotídeos que não codificam para aminoácidos. Um intron começa com uma sequência 5’-GU e termina com uma sequência 3’-AG. As modificações (campeamento e poliadenilação) aumentam a estabilidade de uma molécula de RNAm, facilitando sua saída para o citoplasma.
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