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Transcrição: O Processo de Expressão Gênica

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Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
Transcriçã�…………………………………….
● Transcrição é a primeira etapa da expressão gênica. Envolve a cópia da
sequência de DNA de um gene para produzir uma molécula de RNA.
● É realizada por enzimas chamadas RNA polimerases, que ligam nucleotídeos
para produzir uma cadeia de RNA (usando uma cadeia de DNA como modelo).
● Antes que a transcrição possa ocorrer, a dupla hélice de DNA deve se
desenrolar próximo ao gene que está sendo transcrito. A região do DNA
aberto é chamada de bolha de transcrição.
● A transcrição tem três estágios: iniciação, alongamento e término.
● Nos eucariontes, as moléculas de RNA devem ser processadas após a
transcrição: elas são emendadas e têm um cap 5' e uma cauda poli A colocadas
em suas extremidades.
● A transcrição é controlada separadamente para cada gene em seu genoma.
● Transcrição é o processo de cópia da sequência do DNA de um gene para um
alfabeto semelhante ao do RNA.
Resum� d� transcriçã�
● O objetivo da transcrição é fazer uma cópia de RNA a partir da sequência de
DNA de um gene. Para um gene codificador de proteína, a cópia de RNA, ou
transcrito, carrega as informações necessárias para construir um polipeptídeo
(proteína ou subunidade de proteína).
● As transcrições eucarióticas precisam passar por algumas etapas de
processamento antes da sua tradução em proteínas.
➔ Na transcrição, uma região de DNA se abre.
➔ Uma fita, a fita molde, serve como gabarito para a síntese de um
transcrito de RNA complementar.
➔ A outra fita, a fita codificadora, é idêntica ao RNA transcrito quanto à
sequência, exceto que ela tem bases uracila (U) no lugar de bases timina
(T).
➔ Ex: Fita codificante= 5'-ATGATCTCGTAA-3'; Fita molde=
3'-TACTAGAGCATT-5'; RNA transcrito= 5'-AUGAUCUCGUAA-3'
Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
● Para um gene codificador de proteína, o RNA transcrito contém a informação
necessária para sintetizar um polipeptídeo (proteína ou sub unidade de
proteína) com uma sequência de aminoácidos determinada.
● RNA transcrito (agindo como RNA mensageiro): 5'-AUGAUCUCGUAA-3'
Polipeptídeo: Met-Ile-Ser-STOP
RNA polimerase
● Enzima que usa um modelo de DNA de fita simples, para sintetizar uma fita
complementar de RNA.
● Constrói uma fita de RNA na direção de 5' para 3' , adicionando cada novo
nucleotídeo à extremidade 3' do filamento.
● A RNA polimerase sintetiza uma sequência de RNA complementar à fita de
DNA molde.
● A fita de DNA molde e a fita de RNA são antiparalelas entre si.
Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
● RNA transcrito: 5'-UGGUAGU...-3' (pontos indicando onde os nucleotídeos
ainda estão sendo adicionados no final 3)́ DNA molde: 3'-ACCATCAGTC-5'
Etapa� d� transcriçã�
● A transcrição de um gene ocorre em três estágios: iniciação, alongamento e
término.
● Iniciação: A RNA polimerase liga-se a uma sequência de DNA promotor,
encontrada próximo ao início de um gene. Cada gene (ou grupo de genes
co-transcritos, nas bactérias) tem seu próprio promotor. Uma vez ligada, a
RNA polimerase separa as fitas de DNA, provendo o molde de cadeia simples,
de um só filamento, necessário à transcrição.
● A região promotora precede (e ligeiramente sobrepõe-se) à região transcrita,
cuja transcrição específica. Ela contém locais de reconhecimento para a RNA
polimerase ou suas proteínas auxiliares se ligarem. O DNA se abre na região
promotora para que a RNA polimerase possa começar a transcrição. A RNA
polimerase sintetiza um transcrito de RNA complementar à fita de DNA molde
na direção 5' para 3'. Ela avança ao longo da fita molde na direção de 3' a 5',
abrindo a dupla hélice do DNA, conforme avança. O RNA sintetizado só
permanece ligado à fita molde por um curto período, então, deixa a
polimerase como uma cadeia pendente, que permite que o DNA volte a fechar
e formar uma dupla-hélice. Neste exemplo, as sequências da fita codificadora,
da fita molde e do transcrito de RNA são: Fita codificadora: 5'-
Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
ATGATCTCGTAA-3'; Fita molde: 3'-TACTAGAGCATT-5'; RNA: 5'-AUGAUC...-3'
(os pontos mostram onde nucleotídeos ainda estão sendo adicionados à fita
em sua extremidade 3')
● Alongamento: Um filamento de DNA, a fita molde, age como molde para a
RNA polimerase. Conforme ela "lê" esse molde uma base por vez, a polimerase
constrói uma molécula de RNA feita de nucleotídeos complementares,
formando uma cadeia que cresce de 5´ para 3.́ O transcrito de RNA carrega a
mesma informação que o filamento não molde (codificador) de DNA , mas ele
contém a base Uracila (U) em vez de timina (T).
● Término: Sequências chamadas finalizadores sinalizam que o transcrito de
RNA está completo. Uma vez transcritos os finalizadores, o transcrito se libera
da RNA polimerase. O DNA finalizador codifica uma região de RNA que forma
uma estrutura em grampo, seguida por uma sequência de nucleotídeos U. Essa
estrutura em grampo no transcrito, faz com que a RNA polimerase pare.
● Os nucleotídeos U que vêm depois do grampo formam ligações fracas com os
nucleotídeos A da fita molde de DNA, permitindo a separação do transcrito do
molde e a finalização da transcrição.
Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
● Modificações no RNA eucariota: Nas bactérias, os transcritos de RNA podem
atuar imediatamente como RNAms. Nos eucariontes, o transcrito de um gene
codificador de proteínas é chamado um pré-RNAm e deve passar por um
processamento extra antes de poder direcionar a tradução. Nos eucariontes
os pré-RNAms devem ter suas pontas modificadas, pela adição de um cap 5'
(no começo) e uma cauda poli A 3' (no final). Em muitos eucariontes os
pré-RNAms sofrem splicing. Neste processo, partes do pré-RNAm (chamadas
íntrons) são cortadas fora e as peças remanescentes (chamadas éxons) são
unidas novamente.
● O cap 5' está na extremidade 5' do pré-RNAm e é um nucleotídeo G
modificado. A cauda poli-A está na extremidade 3' do pré-RNAm e consiste
de uma longa sequência de nucleotídeos A (apenas alguns dos quais são
mostrados). O pré-RNAm ainda contém éxons e íntrons. Ao longo do
comprimento do RNAm, há um padrão alternado de éxons e íntrons: Éxon 1 -
Íntron 1 - Éxon 2 - Íntron 2 - Éxon 3. Cada um consiste de um trecho de
nucleotídeos de RNA.
● Durante o splicing, os íntrons são removidos do pré-RNAm, e os éxons são
unidos para formar um RNAm maduro. Modificações nas pontas aumentam a
estabilidade do RNAm, enquanto o splicing dá ao RNAm sua sequência correta.
Letícia Kariny Teles Deusdará / Odontologia UFPE
(Se os íntrons não forem removidos, eles serão traduzidos juntamente com os
éxons, produzindo um polipeptídeo "sem nexo".)
● A transcrição acontece para genes individuais: Nem todos os genes são
transcritos todo tempo. Em vez disso, a transcrição é controlada
individualmente para cada gene (ou, nas bactérias, para pequenos grupos de
genes que são transcritos juntos). As células cuidadosamente regulam a
transcrição, transcrevendo apenas os genes cujos produtos são necessários
em um determinado momento.

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