Transcrição e Processamento de RNA

Transcrição

1 Transcrição e Processamento de RNA Profa. Dra. Aline Maria da Silva Instituto de Química- USP Bibliografia: Genes VII - Benjamin Lewin Biologia Molecular Básica-Arnaldo Zaha Lenhinger Principles of Biochemistry (3a. Ed.)

2 Replicação Transcrição Reversa Replicação de RNA Proteína Transcrição Tradução --Processo para para síntese de de todos os os RNAs da da célula -Reflete o estado fisiológico da da célula -O -O conjunto de de genes expressos em em uma uma dada situação é variável --Processo catalisado pelas RNAs polimerases

3 Tipos de RNA RNA mensageiro (mrna): contém a informação genética para a sequência de aminoácidos das proteínas RNA transportador (trna): identifica e transporta os aminoácidos até o ribossomo RNA ribossômico (rrna): constituinte dos ribossomos RNA não codificadores (ncrna): função variada, na maioria dos casos desconhecida

4 trna -Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo -Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição

5 Ribossomo bacteriano 70S (2,7 x 10 6 ) Ribossomo Eucariótico 80S (4,6 x 10 6 ) rrnas:

6 Exemplos de rrnas: - Estrutura secundária com grampos e alças - Bases metiladas

7 E.coli:

8 Transcrição DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito

9 Síntese de RNA: formação da ligação fosfodiester envolve o ataque nucleofílico do 3 OH da cadeia crescente no fosfato do carbono 5 do ribonucleosídeo trifosfatado que será incorporado A RNA polimerase não requer um iniciador (primer) para iniciar a síntese do RNA

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11 Bolha de transcrição RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição

12 Direção da transcrição

13 RNA polimerase de E.coli

14 RNA polimerase de E.coli Ligação ao promotor As RNA polimerases não tem mecanismo de correção de erro (taxa de erro 10-5 ) Centro catalítico Reconhecimento específico do promotor

15 Promotores de genes bacterianos Região -35 Região -10 Posição +1

16 Reconhecimento e Ligação ao promotor Início da Transcrição Deslocamento da subunidade sigma

17 Substituição do fator sigma controla a iniciação: Os distintos fatores sigma reconhecem promotores diferentes

18 Bolha de transcrição RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição 5 3

19 Terminação da transcrição através da formação do grampo de terminação

20 Terminação da transcrição dependente da proteína Rho Rho (46kDa, ativa como hexâmero) move-se ao longo do RNA acompanhando a RNA polimerase Com a pausa da RNA polimerase na sequência de terminação, Rho alcança a enzima Rho desenrola o híbrido RNA-DNA Sequência de Terminação dependente de Rho: rica em C

21 0 gene geralmente é maior do que a sequência codificadora para a proteína 5 UTR 3 UTR Proteína UTR: Região não traduzida (Untranslated region)

22 0 mrna bacteriano pode ser policistrônico (poligênico) 5 UTR Distância intergênica (-1 a 40 bases) 3 UTR Gene A Gene B início fim fim início fim fim

23 Transcrição Núcleo Etapas envolvidas na expressão de genes em eucariotos Processamento Transporte Tradução Citoplasma

24 RNA polimerases de eucariotos RNA pol I Nucleólo rrna Várias subunidades RNA pol II Nucleoplasma hnrna (transcrito primário) Várias subunidades snrna RNA pol III Nucleoplasma rrna 5S Várias subunidades trnas RNA pol Mitocondrial Mitocondria 01 subunidade RNA pol de Cloroplastos Cloroplasto Similar as bacterianas Requerem proteínas auxiliares: fatores de transcrição

25 Estrutura típica de um gene transcrito pela RNApol II Enhancer Promotor Gene

26 Estrutura de Promotores da RNA Pol II

27 Promotores de genes transcritos pela RNApol II Tata Binding Protein Complexo TFIID

28 Domínios dos Fatores de Transcrição Domínio de Ativação Domínio conector Domínio de ligação ao DNA

29 Proteínas necessárias para transcrição a partir de promotores reconhecidos pela RNA Pol II

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31 Splicing Procariotos Eucariotos

32 Adição do 5 CAP (modificação da extremidade 5 do hnrna)

33 Transcrição e adição do 5 cap Etapas para geração do transcrito maduro (hnrna) Clivagem, poliadenilação e splicing

34 Poliadenilação: Adição da cauda poli (A) na extremidade 3 do hnrna (transcrito primário): ~200 Adeninas Sequencia sinal para poliadenilação

35 Genes eucarióticos são em geral interrompidos por introns (hnrna) Splicing: remoção dos introns

36 Mamíferos tem maior número de exons/gene

37 Tamanho de introns em vertebrados é variado Exons que codificam para proteínas são usualmente pequenos

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41 AGGUAAGU-----Pyr---A--NCAGG Remoção de introns pelo spliceossomo : associação de ribonucleoproteínas pequenas (snrnps) formando um complexo de 3x10 3 kda