IFSC Campus Lages. Transcrição. Biologia Molecular Prof. Silmar Primieri

Transcrição

1 IFSC Campus Lages Transcrição Biologia Molecular Prof. Silmar Primieri

2 RNA - estrutura Semelhante ao DNA, com ribose como glicídio e uracila como base nitrogenada, no lugar da timina do DNA. RNA é unifilamentar Pode ocorrer tanto no núcleo como no citoplasma

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4 GENE - PROTEÍNA DNA - Proteína

5 Transcrição A informação não é passada diretamente do DNA para proteína A transcrição do DNA produz uma molécula de RNA de cadeia simples que é complementar apenas a uma das cadeias de DNA

6 TRANSCRIÇÃO DO DNA Processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA fita dupla; Processo bastante variável para atender as necessidades fisiológicas da célula; Apenas uma das fitas é utilizada como molde para a síntese do RNA (fita molde direção 3 5 ). A outra fita é idêntica à fita de RNA sintetizada (fita codificadora direção 5 3 ), com a substituição de T por U;

7 Fitas molde e codificadora

8 Controle da transcrição O processo é catalisado pela enzima RNA polimerase RNA polimerase: não tem autonomia para iniciar a transcrição. É necessário que existam sequências promotoras e fatores de transcrição agindo em conjunto para o início da transcrição.

9 TRANSCRIÇÃO DO DNA INÍCIO Reconhecimento de sequências específicas no DNA ALONGAMENTO Incorporação dos ribonucleotídeos TERMINAÇÃO Sequências no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida

10 INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO O DNA apresenta sequências específicas, denominadas PROMOTORES, que sinalizam exatamente onde a síntese do RNA deve ser iniciada; São sequências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao sítio de início da transcrição; Os promotores são, primeiramente, reconhecidos por fatores de transcrição que, ligados ao DNA, interagem com outros fatores, formando um complexo ao qual a RNA polimerase se associa; A RNA polimerase liga-se frouxamente à dupla fita de DNA e reconhece o promotor.

11 Uma unidade transcricional é uma porção de DNA transcrita numa única molécula de RNA (transcrito primário), começando no promotor e acabando no terminador.

12 Transcrição: Sinais de iniciação e finalização

13 INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO No promotor, 2 sequências são altamente conservadas: a -10 (TATAAT) e a -35 (TTGACA), as quais separam-se por, aproximadamente 17 nucleotídeos; O primeiro nucleotídeo a ser transcrito é geralmente uma purina A ou G; A região -10 recebe o nome de TATAbox; Elementos enhancer ou amplificadores são sequências pequenas de DNA que podem ocorrer na região 5 do gene, as quais ativam a expressão do mesmo.

14 INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO A holoenzima RNA polimerase liga-se especificamente nas regiões -10 e -35 em uma das faces da dupla fita (fita molde). Essa ligação ocorre na cavidade maior do DNA, onde as bases estão acessíveis a proteínas.

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16 INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO Após a ligação da RNA polimerase, forma-se o complexo de iniciação da transcrição; O complexo abre-se formando a bolha de transcrição; Essa abertura ocorre na região -10 (TATAbox) a qual é rica em AT.

17 RNA polimerase e a bolha transcricional

18 O molde é local Genes podem ser transcritos utilizando uma das fitas de DNA como molde, enquanto outros podem utilizar a outra fita do DNA. A escolha da fita molde depende da localização e orientação do promotor

19 TRANSCRIÇÃO DO DNA RNA informacional: RNA mensageiro. Sempre é codificado em polipeptídeos pela tradução; RNA funcional: nunca são traduzidos em polipeptídeos e sua ação é puramente no nível de RNA. Ex: trna, rrna, e outros pequenos RNA's; Síntese do RNA: RNA polimerase + ribonucleosídeos trifosfatados.

20 Estrutura do DNA e Expressão Gênica Expressão Gênica Diferencial: Músculo cardíaco Figado Neurônios

21 RNA POLIMERASE - EUCARIOTOS RNA polimerase I localizada no nucléolo e responsável pela síntese do RNA ribossômico; RNA polimerase II localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA mensageiro; RNA polimerase III também localizada no nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA transportador.

22 Expressão gênica em Eucariotos

23 E onde fica o RNA? É feito no núcleo e depois vai para o citoplasma Mas procarioto não tem núcleo... Por isso se diz que sua transcrição é acoplada com a tradução

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25 Eucariotos O RNA vai para o citoplasma

26 TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO Quando a RNA polimerase encontra o sítio de terminação na fita molde, ela se desliga do DNA juntamente com a nova cadeia de RNA sintetizada devido à uma desestabilização do complexo de transcrição; O desligamento do RNA do sistema provoca a ruptura do complexo de transcrição e as fitas do DNA são renaturadas.

27 TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO Em procariotos a região terminadora apresenta uma longa sequência de A na fita molde. A RNA polimerase, ao longo do pareamento AU (mais fraco) desestabiliza o híbrido DNA:RNA e o DNA é renaturado; Em eucariotos, as 3 RNAs polimerases terminam a síntese em regiões de DNA ricas em T.

28 ATIVIDADES PÓS- TRANSCRICIONAIS Em procariotos, logo após o RNA ser liberado da bolha de transcrição, os ribossomos se ligam e iniciam a tradução; Em eucariotos, os RNAs sintetizados no núcleo durante o processo de transcrição são chamados de transcritos primários (hnrna); Na maioria das vezes, esses transcritos não representam a molécula madura, ou seja, aquela cuja sequência e estrutura correspondem à forma final do RNA funcional (mrna); Esses transcritos necessitam sofrer modificações que fazem parte do processamento do RNA.