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IFSC – Campus Lages
Biologia Molecular
Prof. Silmar Primieri
Transcrição
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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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DNA - Proteína
GENE - PROTEÍNA
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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
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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;
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Fitas molde e codificadora
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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.
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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
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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.
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Uma unidade transcricional é uma porção de DNA transcrita numa única molécula de RNA (transcrito primário), começando no promotor e acabando no
terminador.
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Transcrição: Sinais de iniciação e finalização
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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.
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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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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.
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RNA polimerase e a bolha transcricional
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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
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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.
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Estrutura do DNA e Expressão Gênica
Expressão Gênica Diferencial:
Figado Músculo cardíaco Neurônios
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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.
RNA POLIMERASE - EUCARIOTOS
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Expressão gênica em Eucariotos
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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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Eucariotos
O RNA vai para o
citoplasma
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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.
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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.
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO
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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.
ATIVIDADES PÓS-TRANSCRICIONAIS