DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

Transcrição

1 Transcrição do DNA

2 DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR Replicação DNA Transcrição RNA Tradução PROTEÍNA Transcrição Processo pelo qual o DNA é copiado numa molécula de RNA (mrna, rrna e trna).

3 Todos os RNAs são moléculas de fita simples, com orientação 5 para 3 Possuem estrutura secundária com pontes de H INTRACADEIA. Pareamento das bases A-U; C-G

4 Tipos principais de RNA mensageiro (carrega a informação p/ a síntese da proteína) transportador (carrega aminoácidos p/a síntese de proteínas) ribossômico (entra na composição dos ribossomos onde ocorre a síntese da proteína) snrna (auxiliares no splicing do mrna) micro RNAs (controle da expressão gênica) NOTA: Cada tipo de RNA é codificado por um gene próprio

5 Um gene é uma dupla fita de DNA Fita Fita Qual das duas fitas codifica a proteina? Fita 1 ou Fita 2? Informação Importante: Um aminoácido é codificado por uma trinca de bases (códon)

6 Gene Fita Fita mrna 1 Prot 1 UACGGUGAUCGUGCA A1 A2 A3 A4 A5 mrna 2 Prot 2 AUGCCACUAGCACGU Ax Ay Aw A5 A4 Desta forma, um gene daria 2 proteínas diferentes

7 Qual das duas fitas codifica a proteína? Resposta: a fita de orientação 5 3 Fita codificadora 5 3 Fita molde 3 5

8 Sentido das Fitas Fita codificadora 5 3 Fita molde A fita molde foi transcrita no mrna. Serviu de molde para inserir bases complementares Notar que a sequência nucleotídica do RNA é IGUAL à da fita codificadora. Exceto troca de T por U

9 Fita codificadora Fita molde

10 RNA polimerases Enzimas que catalisam a transcrição do DNA em RNA Catalisam a formação da ligação fosfodiéster entre os RIBOnucleotídios ATP + CTP+ GTP + UTP + DNA molde RNA + PP A fita molde do DNA está sendo transcrita a partir da sua extremidade 3 O RNA está sendo sintetizado pela RNA POLIMERASE sempre no sentido 5 3

11 Características do Processo

12 Como as RNAs polimerases reconhecem o início de um gene a ser transcrito? Existem regiões específicas chamadas promotores que antecedem o começo do gene A sequência dos promotores é bastante conservada nos genes Os promotores são reconhecidos pela subunidade SIGMA da RNA polimerase. Após reconhecimento, a enzima se liga ao DNA.

13 Promotores de procariotos Início do gene A subunidade sigma (σ) da RNA polimerase reconhece a sequência do promotor

14 A RNA polimerase de procariotos Enzima possui cinco subunidades proteicas: a 2 bb s a - estrutural b e b - atuam na catálise s reconhece promotores. Identifica o início da transcrição

15 Ligação ao Promotor Fita molde Separação das duas fitas de DNA Entra o 1º nucleotídio Entra o 2º nucleotídio; formação da ligação fosfodiéster Propagação da síntese

16 Término da transcrição em procariotos No final de cada gene há sequências de terminação Que são reconhecidas por uma proteína chamada fator r (Rho) O fator Rho não faz parte da estrutura da RNA polimerase

17 Rho 5 3 mrna é liberado, juntamente com a RNA polimerase e fator Rho

18

19 A transcrição em procariotos é acoplada à tradução

20 Animação

21 A transcrição em Eucariotos é mais complexa. A sequência dos promotores é diferente. Existem vários fatores de iniciação diferentes do fator σ. Existem ativadores e inibidores da transcrição Existem 3 tipos de RNA polimerases de eucariotos RNA pol I - genes para RNA ribossômico RNA pol II precursores de mrnas; snrna, micro RNAs RNA pol III genes para trnas

22 A transcrição em eucariotos ocorre no núcleo RNA amadurece e vai para o citoplasma Se for mrna, liga-se ao ribossomo para a síntese proteica

23 COMPLEXIDADE DO GENOMA O tamanho do genoma dos organismos aumenta com a sua complexidade evolutiva Organismo N o de pares de bases N o de genes (genoma haplóide) Bactéria 4 x Levedura 1,4 x Mosca 1,7 x Homem 3,9 x Nota: Aumenta muito a quantidade de DNA mas não aumenta muito o número de genes codificadores de proteínas. Como?

24 Nos organismos mais evoluídos aumenta o número de sequências de DNA que não são codificadoras de proteína ou de RNA Um exemplo são os íntrons Íntron = região de DNA de um gene que não é traduzida na proteína Exon = região de DNA de um gene que é traduzida na proteína

25 Estrutura de um gene de eucariotos exon = sequência codificadora íntron = sequência NÃO codificadora Pré mrna Transcrição mrna maduro Processamento

26 Processamento do pré-mrna UsnRNP Partículas que contém Proteinas e snrna snrna tem atividade enzimática de quebra de RNA

27 Etapas para a formação de um mrna maduro Adição da estrutura CAP na extremidade 5 do pré-rna Adição de 200 a 250 unidades de AMP na extremidade 3

28 Todas as etapas de processamento ocorrem no NÚCLEO CAP e polia para proteção do mrna contra nucleases O mrna maduro sai do núcleo e vai para o citoplasma onde ocorre a síntese proteica

29 Observação Os genes que codificam os rrnas e trnas são transcritos, mas não são processados. 1 2 Transcrição Transcrição Tradução trna Protein Não há tradução dos trnas ou rrnas