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DECODIFICAÇÃO DA
INFORMAÇÃO GENÉTICA :
- TRANSCRIÇÃO E PROCESSAMENTO DO RNA
TRANSCRIÇÃO
Fluxo da Informação Genética
DNA RNA Proteína Transcrição Tradução
Definição: processo pelo qual um filamento de DNA é usado como molde para produzir um filamento complementar de RNA chamado de transcrito.
DNA → RNA = reversível.
**- Conversão dos genomas de vírus tumorais de RNA em suas formas pró- virais de DNA.
- Um retrovírus (HIV) carrega seu genoma na forma de RNA. Quando infecta uma célula hospedeira, a enzima transcriptase reversa, usa o RNA como molde para a síntese de DNA.**
DNA X RNA RNA
RNA (Ácido ribonucléico): molécula de fita simples formada por ribonucleotídeos que são compostos de um grupamento fosfato, um açúcar ddenominado ribose e uma base i d ib b nitrogenada (A, U, C, G).
Os ribonucleotídeos são unidos através de ligações fosfodiéster.
TIPOS DE RNAS
RNA mensageiro (RNAm) RNA transportador (RNAt) RNA ribossômico (RNAr) Pequenos RNAs nucleares (snRNA)
Pequenos RNAs nucleolares (snoRNA) PP equenos RNAs citoplasmáticos (scRNA)RNA it l áti ( RNA)
RNAm: são os intermediários que portam a informação genética do DNA a ser traduzida na forma de proteínas.
- 5% do RNA celular e variam em tamanho, de ~ 500 a 6000 nucleotídeos.
- Procariotos: transcrito primário = RNAm
- Eucariotos: transcrito primário = pré-RNAm, que deverá ser processado para se tornar o RNAm.
RNAt: pequenas moléculas de RNA que atuam como adaptadores entre os aminoácidos e os códons no RNAm
- 74 a 95 nucleotídeos
- pelo menos um tipo para cada aminoácido
TIPOS DE RNAS
RNAr: compõem os ribossomos, que são estruturas complexas que servem como sítio para a síntese protéica.
TIPOS DE RNAS RNAr EM PROCARIOTOS E EUCARIOTOS
snRNA: componentes estruturais dos spliceossomo. Atuam na remoção dos íntrons dos pré-RNAm em eucariotos.
- Os snRNA se combinam a pequenas subunidades protéicas para formar pequenas ribonucleoproteínas.
l l d R A
TIPOS DE RNAS
snoRNA: pequenas moléculas de RNA que tomam parte no processamento do RNAr em células eucarióticas.
scRNA: pequenas moléculas de RNA encontradas no citoplasma de células eucarióticas.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA TRANSCRIÇÃO
Requer 3 componentes principais:
- Um molde de DNA;
- Os substratos necessários para construir uma nova molécula de RNA ( ribonucleotídeos trifosfatados );
- O aparelho da transcrição.
A síntese ocorre no sentido 5’ 3’;;
Único filamento de DNA é utilizado como molde ( 3’ 5’ );
As cadeias de RNA são iniciadas de novo , sem necessidade de primer.
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA TRANSCRIÇÃO
O DNA é transcrito pela enzima RNA polimerase (RNA pol);
- Procariotos : uma única RNA polimerase para todos RNAs → Centro da enzima: 4 subunidades = cerne da enzima (2 cópias de α, 1 cópia de β e 1 cópia de β’). O cerne da enzima catalisa o alongamento da molécula de RNA. → O fator sigmag (( )σ) controla a ligação da RNA pol ao promotor.g ç p p
Após sigma ter se associado ao cerne da enzima, forma a Holoenzima de RNA pol ;
α
α
β’ β
α
α
β’
σ
Cerne da Enzima
Fator sigma
Holoenzima de RNA pol
σ
σ^28 σ^32
σ^64
σ^70
β
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA TRANSCRIÇÃO
RNA pol I: síntese de RNAr no nucléolo
RNA pol II: síntese do pré-RNAm e snoRNA no núcleo
RNA pol III: síntese do RNAt, RNAr,RNA pol III: síntese do RNAt, RNAr, snRNA no núcleo
RNA pol mt e cp : síntese de RNAs mitocondriais e dos cloroplastos
Enzimas grandes, multiméricas com mais de uma dúzia de subunidades;
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO EM
PROCARIOTOS
A RNA pol encontra um sinal de término. O complexo se dissocia, liberando a molécula de RNA nascente.
Dois tipos de terminadores de transcrição:
- Dependentes de rô: término na presença de uma proteína chamada fator rô ((ρρ), que se liga a uma região rica em C,), q g g , próxima à extremidade 3’ do RNA. Esta proteína desloca a fita molde que se dissocia do RNA. Proteína com atividade de helicase, que desenrola o híbrido DNA-RNA. - Independentes de rô: o RNA forma uma estrutura secundária em forma de grampo, que desacelera a RNA pol e promove a dissociação do RNA.
TÉRMINO E PROCESSAMENTO
DO pré-RNAm EM EUCARIOTOS
Os eventos de término da transcrição ocorrem em vários sítios de clivagem situados 1.000 a 2.000 nt em seguida ao sítio que será a ponta 3’ do transcrito final.
A RNA pol também pode reconhecer uma seqüência consenso AAUAAA (exceto em leveduras), denominada seqüência sinal de poliadenilaçãoli d il ã.
Processamento do pré-RNAm:
- Adição do cap na região 5’ (final da fase de alongamento)
- Adição da cauda de poli A na região 3’ (final da fase de término)
- Remoção dos íntrons ( splicing ou encadeamento)
- Edição do RNA
PROCESSAMENTO
DO pré-RNAm EM EUCARIOTOS
A adição de cap na região 5’ do RNA;
Ocorre após o início da transcrição.
PROCESSAMENTO
DO pré-RNAm EM EUCARIOTOS
A adição da cauda de poli A na região 3’ do RNA ( Poliadenilação ); ~ 50 a 250 nucleotídeos de adenina.
PROCESSAMENTO
DO pré-RNAm EM EUCARIOTOS
Remoção dos íntrons ( splicing )
- Genes interrompidos em éxons e íntrons
- Origem dos íntrons: foram adquiridos pelos genes
5’ 3’
Éxon1 Íntron 1 Éxon 2 Íntron 2 Éxon 3 Íntron 3 Éxon 4
eucarióticos ou perdidos pelos genes procarióticos?
- Sinais de “ splicing ” precisos na seqüência interna dos íntrons e nas junções éxon-íntron.
- Duas seqüências de dinucleotídeos estão presentes nas terminações de quase todos os íntrons: éxon- (5’GT....íntron....AG3’)-éxon.
REMOÇÃO DE ÍNTRONS
Intermediada por Spliceossomos: complexos de snRNA e proteínas = pequenas ribonucleoproteínas (Íntrons de pré-RNAm).
1)1) quebraquebra nana extremidadeextremidade 5’ GT5 -GT dodo íntron e formação de uma ligação intramolecular entre o resíduo G do sítio de quebra e um resíduo A conservado próximo à extremidade 3’ do íntron, esta etapa é dependente de ATP;
- a extremidade AG-3’ é cortada e os dois éxons são unidos por uma ligação fosfodiéster 5’ → 3’ normal.
REMOÇÃO DE ÍNTRONS
Remoção Autocatalítica: o próprio RNA catalisa a remoção do íntron, não há enzima envolvida no processo (Íntrons de grupo I – RNAr).
Remoção por quebra Endonucleolítica: endonuclease de remoção corta as extremidades do íntron e a RNA-ligase de remoção junta as duas metades (Íntrons de grupo II – presentes em genes mitocondriais e de cloroplastos/ Íntrons de RNAt).
PROCESSAMENTO
DO pré-RNAm EM EUCARIOTOS
SPLICING ALTERNATIVO
As moléculas de pré-RNAm de alguns genes podem sofrer cortes- junções de duas ou mais maneiras alternativas em diferentes tecidos.
Este processo produz múltiplas variações de RNAm e, portanto, da proteína formada.p
Mecanismo para a produção de um conjunto diverso de proteínas a partir de um conjunto limitado de genes.
O splicing alternativo é um mecanismo envolvido no controle da expressão gênica e permite que um único gene codifique polipeptídeos diferentes.
SPLICING ALTERNATIVO
SPLICING ALTERNATIVO
Exemplo: gene α tropomiosina.
- O splicing alternativo de éxons produz RNAm diferentes.
- Estas formas diferentes também funcionam de maneira diferente.
- Muitas delas têm expressão tecido-específica.M it d l tê ã t id ífi
- Contribui para a variabilidade da ação da célula muscular.
Importância do splicing alternativo: Modo de economizar em informação genética. Em vez de duplicar o gene, ou trechos de genes, o splicing alternativo dos transcritos permite que um único gene codifique polipeptídeos diferentes.
SPLICING ALTERNATIVO
