Transcrição do DNA

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SUSANA FIGUEIREDO UFC 
DOGMA CENTRAL 
 
RNA – VISÃO GERAL 
» Hidroxila na posição ´da aldopentose 
» Uracila no lugar da timina 
» Fita simples: maior versatilidade de funções 
» Função no armazenamento e transmissão da 
informação e na catálise (ribozima) 
 
 
TRANSCRIÇÃO 
» A informação genética de um segmento de DNA 
será usada para a síntese de uma fita de RNA, com 
uma sequência de bases complementar a uma das 
fitas de DNA 
» Envolve apenas segmentos limitados do DNA: 
Restrição da expressão da informação genética 
» Componentes do processo transcricional: 
• Molde 
• RNA polimerase 
• Ribonucleotídeos 5´-trifosfato 
» Somatório de todas as moléculas de RNA 
produzidas: transcriptoma 
» A transcrição não necessita de um iniciador 
» Sentido da transcrição 5´→ 3´ 
 
 
 
ETAPAS GERAIS DA TRANSCRIÇÃO 
» Iniciação 
» Alongamento 
» Terminação 
RNA POLIMERASE 
» Requer um molde de DNA e os ribonucleosídeos-
trifosfatos 
» Requer íons Mg +2 ou Zn +2 
» Não requer iniciador/primer 
» A transcrição é iniciada quando há interação com 
promotores 
 
TRANSCRIÇÃO PELA RNA-POLIMERASE 
» O mecanismo da reação RNA-polimerase é muito 
parecido ao da DNA-polimerase 
 
» Mecanismo catalítico da síntese de RNA pela 
RNA-polimerase. É essencialmente o mesmo 
mecanismo usado pelas DNA-polimerases 
» A reação envolve dois ions de Mg2+, coordenados 
para os grupos fosfato dos nucleosídeos trifosfatos 
(NTP) que chegam e para três residuos Asp, que são 
altamente conservados nas RNA-polimerases de 
todas as espécies 
» Um íon Mg2+ facilita o ataque pelo grupo hidroxila 
3´no fosfato alfa do NTP 
» O outro ion Mg2+ facilita o deslocamento do 
pirofosfato 
» Ambos os ions metálicos estabilizam o estado de 
transição pentacovalente 
 
» Cerca de 17 pares de bases são desenrolados a cada 
momento 
» A RNA-polimerase e a bolha de transcrição 
movem-se da esquerda para a direita ao longo do 
DNA, facilitando a síntese de RNA 
» O DNA é desenrolado à frente e enrolado 
novamente à medida que o RNA é transcrito 
» À medida que o DNA é enrolado novamente, o 
híbrido RNA-DNA é deslocado e a fita de RNA 
expulsa 
 
» O movimento de uma RNA-polimerase ao longo 
do DNA tende a criar superespirais positivas (DNA 
superespiralados) à frente da bolha de transcrição e 
superespirais negativas (DNA superdesespiralizado) 
antes dela 
» A RNA-polimerase está em contato estreito com o 
DNA à frente da bolha de transcrição, bem como 
com as fitas separadas de DNA e RNA no interior e 
imediatamente antes da bolha 
» Um canal nas proteínas canaliza novos NTP para o 
sítio ativo da polimerase 
» O footprint da polimerase envolve cerca de 35 pb de 
DNA durante o alongamento 
» Velocidade de alongamento: 50 a 90 nucleotídeos 
FITA MOLDE E NÃO MOLDE 
» Fita não-molde (fita codificante): 
• Fita complementar à fita molde 
• Será idêntica ao RNA sintetizado, com U ao 
invés de T 
• Pode estar presente em qualquer uma das 
fitas de um dado cromossomo 
 
» Fita molde: 
• Servirá de molde, modelo 
 
PROMOTORES 
» Local específico no DNA onde as RNA-
polimerases se ligam para que seja iniciada a 
transcrição 
» Determina o ponto onde deve ser iniciada a 
transcrição, mas ele próprio não é transcrito 
 
 
 
» Diferentes promotores, similaridade de sequencia 
» Em E.coli: regiões -70 e +30 do local de início da 
transcrição 
» Diferentes promotores com similaridade de 
sequência 
» Regiões -10 e -35 e elemento UP em E.coli 
» Elemento UP (upstream promotor): ocorre entre as 
sequencias -40 e -60 dos promotores de alguns genes 
» Está relacionado à subunidade alfa da RNA-
polimerase, também de reconhecimento 
RNA POLIMERASE DE E.COLI 
» Bactérias: uma única polimerase 
» Não possuem um sítio ativo separado para edição 
3´→ 5´ 
» Possibilidade de erros aumentada 
» Muitas moléculas de RNA são produzidas a partir 
de um mesmo gene. Após a tradução esse RNA será 
destruído. Caso haja erros de transcrição não haverá 
tantos danos à celula 
» Ela própria faz o papel de deselicoidizar e 
reelicoidizar o DNA 
» 40 nucleotídeos /s 
 
 
 
REGULAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO 
» Qualquer etapa (iniciação, alongamento e 
terminação) 
» Ligação de proteínas (próximas ou distantes do 
promotor) podem ativar ou reprimir a transcrição 
» Mecanismos de regulação da transcrição fazem 
parte da regulação da própria síntese de proteína 
TERMINAÇÃO 
» Sinais independentes de p (proteina rho): 
• Formação de grampo 
• Presença de tres pares AU na extremidade 
3´do grampo 
 
 
 
» Sinais dependentes de p: 
 
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS 
» RNA polimerase I 
• Síntese de RNA pré-ribossomal (pré-RNAr) 
que são precursores dos RNA ribossomais 
(18S,5,8S e 28S) 
• Os promotores para a síntese dessa 
polimerase possuem sequencias bastante 
diversificadas entre as espécies 
»RNA polimerase II 
• Síntese do RNAm e de outros RNAs 
especializados 
• Reconhecem milhares de promotores 
 
»RNA polimerase III 
• Síntese do RNAt, RNAr 5S e RNAs 
 
 
 
INIBIDORES DA TRANSCRIÇÃO 
» Actinomicina D (Euc e Proc) e acridina: 
• Inserção entre C ≡ G 
• Deformidade do DNA, impedindo o 
movimento da RNA polimerase (fase de 
alongamento) 
» Rifampicina (Proc): 
• Inibe a síntese de RNA bacteriano ligando-se 
à subunidade beta da RNA polimerase 
• Bloqueia o início da transcrição 
» Amanitina do cogumelo Amanita phalloides: 
• Bloqueio da Pol II e III em células animais 
 
 
 
 
PROCESSAMENTO DO RNA 
» Ocorre tanto em procariotos quanto eucariotos 
» Ribizimas: moléculas de RNAs que atuam como 
enzimas nessas reações de processamento 
» Processo mais evidente em RNAm de eucariotos e 
em RNAt de eucariotos e procariotos 
 
» Splicing 
» Adição do capacete 5´: 
• Resíduo de 7-metilguanosina ligado ao 
resíduo 5´terminal do RNAm 
• Funções: 
o Proteger o RNAm de ribonucleases 
o Ligar-se ao complexo de proteínas 
ligadoras de capacete a fim de 
participar da ligação do RNAm ao 
ribossomo para iniciar a tradução 
» Adição da cauda poliA: 
• Funções: 
o Coordenação da transcrição e 
tradução 
o Proteçao do RNAm 
TRANSCRIÇÃO REVERSA