Transcrição BCM (03/09)

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VICTORIA L. AWADA
Transcrição
Bc� 2
Referência� bibliográfica�
➔ DNA e RNA são compostos por fosfato,
pentose, base nitrogenada: são
nucleotídeos;
➔ A transição do DNA para o RNA dá origem
a todos os tipos de RNAs, não só mRNA;
➔ Transcrição: retirada da informação
contida em um gene, na dupla fita de
DNA, transformando em dupla fita
simples de nucleotídeo (RNAm);
◆ é a produção de uma molécula
de RNA a partir de um molde de
DNA. É a forma como a célula lê
a informação genética contida
em um gene. A forma que a
célula utiliza de ler a informação
contida no DNA é copiando a
sequência de nucleotídeos de
determinado GENE sob a forma
de uma sequência de
nucleotídeos de RNA;
➔ Transcrição da fita dupla para fita
simples. Transforma-se a informação da
fita dupla do DNA em uma fita simples;
◆ A informação esta contida no
gene (sequência de DNA que
contém informação que codifica
RNA ou proteína);
➔ Há vários tipos de RNAs, divididos em
codificadores (codificam proteínas) e não
codificadores . Importante para a síntese
protéica.
➔ Transcrição ocorre em todos os tipos
celulares e toda hora.
◆ Eucarioto: ocorre no núcleo;
◆ Procarioto: ocorre no
citoplasma;
➔ Cada gene pode ser transcrito em
diferentes quantidades;
Transcrição em procariotos
➔ Fator sigma responsável por reconhecer
a região promotora, em seguida começa
a transcrição (antes é necessário fazer a
separação da dupla fita, pois RNA
polimerase lê apenas a dupla SIMPLES);
Em seguida começa a transcrição, onde o
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RNA polimerase realiza o pareamento
correto dos nucleotídeos. É substituído
por Uracila, no caso do RNA. Em seguida
o fator sigma é liberado e então
encontra-se a região terminadora,
havendo a dissociação do RNA
mensageiro do RNA polimerase,
originando um RNAm recém sintetizado.
Estrutura do RNA
➔ Ácido ribonucléico (conjunto de
ribonucleotídeos);
➔ Ribonucleotídeo:
◆ Grupo fosfato;
◆ Pentose (ribose);
◆ Bases nitrogenadas: G, C, A, U
(Uracila).
➔ Fita simples (pode enovelar);
➔ Fita simples de RNA pode enovelar,
permitindo funções catalíticas e
estruturais.
Componentes da transcrição
Fita de DNA
● Procarioto (fita dupla circular);
● Eucarioto (fita dupla linear);
Gene
● Procarioto 500 genes (éxons);
● Eucarioto 30.000 genes (éxons e íntrons);
Enzima de RNA polimerase
● Procarioto (uma enzima);
● Eucarioto (3 enzimas);
Outras proteínas/subunidades protéicas
● Procarioto (fator sigma- subunidade de
RNA polimerase/ coenzima);
● Eucarioto (proteínas denominadas
``fatores gerais de transcrição``;
Mais proteínas acessórias
● Reguladoras, mediadoras, ativadoras,
remodeladores de cromatina).
● Principalmente em eucariotos;
● Ribonucleotídeos livres: ATP;
Tipo do
polimerase
Genes transcritos
RNA-polimerase I A maioria dos
genes de rRNAs
RNA-polimerase II Genes
codificadores de
proteínas, genes
de miRNAs e
genes para
alguns pequenos
RNAs (ex, aqueles
referentes aos
spliceossomos)
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RNA-polimerase
III
Genes de tRNAs
Gentes do rRNA
5S
Genes de diversos
outros pequenos
RNAs
RNA polimerase
➔ Não requer primer (sequência iniciadora);
➔ Lê a fita de DNA no sentido 3´-5´;
➔ Sintetiza fita de RNA no sentido 5´-3´;
Comparando as fitas de ácidos nucléicos
➔ DNA
◆ Fita codificante ou cadeia de
código;
5´ ... CCAGTACCTTGGATGACGATTAACGC… 3´
3´ ... GGTCATGGAACCTACTGCTAATTGCG… 5`
Cadeia molde
➔ RNA
5´… CCAGUACCUUGGAUGAUUAACGC… 3´
Região promotora e terminadora
Sequência específica de nucleotídeos que indica o
início (promotor) e término (terminador) da síntese
de RNA.
➔ O gene começa no promotor e termina no
terminador, é nesse caminho que se tem
informação para codificar a célula;
Etapas da transcrição em procariotos
1. Iniciação
➔ Encontrado na região promotora;
➔ Holoenzima RNA polimerase (RNA
polimerase + fator sigma) se liga
fracamente ao DNA quando colide;
➔ Fator SIGMA reconhece a região
promotora (sítios de reconhecimento -35
e -10);
➔ Holoenzima RNA polimerase se liga ao
promotor fortemente;
➔ Abertura da hélice na região -10;
➔ Transcrição inicia no nucleotídeo +1 (sítio
de iniciação);
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2. Alongamento
➔ Polimerização de nucleotídeos livres
➔ Adição de nucleotídeos livres no sítio
ativo;
3. Término independente de RHO
➔ Sinal de término: sequência repetida de
nucleotídeos G/C, seguida de 4 ou mais
resíduos de A. A sequência G/C se pareia
formando um grampo;
➔ A formação do grampo sinaliza a parada
da RNA polimerase, facilitando a
dissociação da fita molde de DNA;
➔ Algumas vezes a terminação requer o
auxílio de uma proteína chamada fator
Rho, que percorre a fita de RNA e alcança
a RNA polimerase, desestabilizando-a. Em
seguida, fator Rho, RNA polimerase, RNAm
são dissociados.
Medicamento relacionado a transcrição
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Etapas da transcrição em eucariotos
1. Iniciação
➔ TATA Box: sequência conservadora na
região promotora rica em timina (T) e
adenina (A);
➔ Para que ocorra o início da transcrição
em eucariotos, os fatores gerais de
transcrição (TFII) precisam auxiliar.
◆ TFIID reconhece a região TATA
box (rica em Adenina e Timina)
(indica a região promotora da
maioria dos genes dos
eucaritoso) no promotor e TFIIB
se liga em sequência;
◆ RNA polimerase II e demais
fatores gerais de transcrição se
ligam ao promotor;
◆ TFIIH: separa as fitas no ponto
de início da transcrição usando
hidrólise do ATP. Por adição de
fosfato, fosforila a RNA
polimerase II, liberando os
fatores de transcrição e
permitindo o início da
transcrição;
2. Alongamento
➔ Fatores de alongamento;
➔ Polimerização de nucleotídeos livres;
➔ Processamento de RNA;
➔ Fosforilação da cauda CTD da RNA
polimerase indica o início desta fase;
3. Término
➔ Processamento do RNA;
➔ RNA polimerase II se solta da fita;
Cauda CTD (Carboxi-terminal-domain). Participa
do processamento do RNA e clivagem do mesmo.
4. Processamento
➔ Capeamento: a capa (ou quepe) é a
adição de uma guanina (G) metilada na
extremidade 5´ do RNA transcrito. O
quepe sinaliza a extremidade 5´ do RNA
mensageiro em eucariotos.
5. Processamento do mRNA
➔ Poliadenilação: uma enzima específica
cliva o RNA, descarta a porção final e
adiciona a extremidade 3´ um número
variável de adeninas, recebendo o noe de
CAUDA POLI-A.
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➔ No final, tem-se um RNAm maduro sem
modificações nas linhas; ainda há um
RNA policistrônico: o mesmo RNA tem
informação para mais de um produto
proteico (IMPORTANTE PARA O EUCARIOTO,
POIS FAZ TRANSCRIÇÃO EM BLOCOS);
➔ Splicing: somente uma fração do RNAm ºe
útil para a célula, no entanto para
produzir RNA, todo o gene é transcrito em
RNAm. Os genes dos eucariotos são
caracteristicamente interrompidas por
sequências que não codificam para
proteínas (ÍNTRONS) e codificantes
(ÉXONS). Os íntrons são removidos do
RNAm recém sintetizados por meio de um
processo chamado de SPLICING, que é
realizado pelo SPLICEOSSOMO (pequenos
RNAs nucleares- nRNAs + proteínas);
RNAm maduro:
Um conjunto especializado de proteínas de ligação
ao RNA sinaliza que o mRNA maduro está pronto
para ser exportado para o citoplasma. Como
indicado na esquerda, o quepe e a cauda poli-A de
uma molécula madura de mRNA estão ´marcadas´´
por proteínas que reconhecem essas
modificações. Além disso, um grupo de proteínas
denominadas complexo de junção do éxon (EJC) é
depositado sobre o mRNA após o RNA ter sofrido o
splicing adequadamente. Quando o mRNA é
considerado ´´pronto para exportação´´, um
receptor de transporte nuclear se associa a ele
guiando-o através do poro nuclear. Uma vez no
citosol, o mRNA pode perder algumas proteínas
anteriormente ligadas e adquirir outras.
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