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.)
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
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
trna -Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo -Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição
Ribossomo bacteriano 70S (2,7 x 10 6 ) Ribossomo Eucariótico 80S (4,6 x 10 6 ) rrnas:
Exemplos de rrnas: - Estrutura secundária com grampos e alças - Bases metiladas
E.coli:
Transcrição DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito
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
Bolha de transcrição RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição
Direção da transcrição
RNA polimerase de E.coli
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
Promotores de genes bacterianos Região -35 Região -10 Posição +1
Reconhecimento e Ligação ao promotor Início da Transcrição Deslocamento da subunidade sigma
Substituição do fator sigma controla a iniciação: Os distintos fatores sigma reconhecem promotores diferentes
Bolha de transcrição RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição 5 3
Terminação da transcrição através da formação do grampo de terminação
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
0 gene geralmente é maior do que a sequência codificadora para a proteína 5 UTR 3 UTR Proteína UTR: Região não traduzida (Untranslated region)
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
Transcrição Núcleo Etapas envolvidas na expressão de genes em eucariotos Processamento Transporte Tradução Citoplasma
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
Estrutura típica de um gene transcrito pela RNApol II Enhancer Promotor Gene
Estrutura de Promotores da RNA Pol II
Promotores de genes transcritos pela RNApol II Tata Binding Protein Complexo TFIID
Domínios dos Fatores de Transcrição Domínio de Ativação Domínio conector Domínio de ligação ao DNA
Proteínas necessárias para transcrição a partir de promotores reconhecidos pela RNA Pol II
Splicing Procariotos Eucariotos
Adição do 5 CAP (modificação da extremidade 5 do hnrna)
Transcrição e adição do 5 cap Etapas para geração do transcrito maduro (hnrna) Clivagem, poliadenilação e splicing
Poliadenilação: Adição da cauda poli (A) na extremidade 3 do hnrna (transcrito primário): ~200 Adeninas Sequencia sinal para poliadenilação
Genes eucarióticos são em geral interrompidos por introns (hnrna) Splicing: remoção dos introns
Mamíferos tem maior número de exons/gene
Tamanho de introns em vertebrados é variado Exons que codificam para proteínas são usualmente pequenos
AGGUAAGU-----Pyr---A--NCAGG Remoção de introns pelo spliceossomo : associação de ribonucleoproteínas pequenas (snrnps) formando um complexo de 3x10 3 kda