Transcrição e ProcessamentoTranscrição e Processamento

transcriçãodo DNA

maturaçãodo RNA tradução

em proteínaAAAAAAAA

AAAA

NÚCLEO CITOPLASMA

RNAsRNAs adotam estruturas terciárias complexasadotam estruturas terciárias complexas

RNA carregado

anticódon

aminoácido

RNA transportador

ccóódondon

BraBraçço o aceptoraceptorBraBraçço Do D

BraBraçço o TTΨΨCC

BraBraçço do o do anticanticóódondon

RNA transportador

BraBraçço Do DBraBraçço o TTΨΨCC

((DehidrouridinaDehidrouridina)) ((PseudouridinaPseudouridina))

BraBraçço o aceptoraceptor

AlAlçça varia variáávelvel

ccóódondon

BraBraçço do o do anticanticóódondon TTTTTT

RNA

•nuclear heterogêneo/ mensageiro

•transportador (carrega aminoácidos p/a síntese de proteínas)

•ribossomal (estrutura para a tradução)

•SNuRPs (auxiliadores de transcrição e no “splicing”)

•pequenos RNA (controle de expressão)

Tipos de

rRNArRNA

rRNA + proteínas = ribossomosrRNA + proteínas = ribossomos

RNA de interferRNA de interferêênciancia

ReplicaçãoReplicação

TranscriçãoTranscrição

TraduçãoTradução

O RNA mensageiro transmite a informação genéticaO RNA mensageiro transmite a informação genéticaarmazenada no DNAarmazenada no DNA

ProteínaProteína

DNADNA

RNARNA

Veja, sem oxigênio

desoxiribose

Grupofosfato

Açúcar(ribose)

RIBONUCLEOTÍDEO

• ribose•fita simples•AUGC

RNA

ACGTACGT

UGCAUGCA

Pareamento DNA: RNA

TemplateTemplate= fita molde= fita molde Matriz= fita Matriz= fita codificadoracodificadora

mRNAmRNA

ATGGCATGCAATAGCTCATCG

TACCGTACGTTATCGAGTAGC

AUGGCAUGCAAUAGCUC

55´́

55´́

33´́

33´́

55´́

DireDireçãção de so de sííntese da RNA ntese da RNA polimerasepolimerase

transcritotranscrito

COMPONENTES NECESSÁRIOS PARA OCORRER A TRANSCRIÇÃOCOMPONENTES NECESSÁRIOS PARA OCORRER A TRANSCRIÇÃO

PROTEÍNAS ESPECÍFICAS (FATORES DE TRANSCRIÇÃO) SE LIGAM À PROTEÍNAS ESPECÍFICAS (FATORES DE TRANSCRIÇÃO) SE LIGAM À REGIÕES ESPECÍFICAS DO DNA REGULANDO A TRANSCRIÇÃO DE REGIÕES ESPECÍFICAS DO DNA REGULANDO A TRANSCRIÇÃO DE MODO QUE SOMENTE PROTEÍNAS NECESSÁRIAS VENHAM A SER MODO QUE SOMENTE PROTEÍNAS NECESSÁRIAS VENHAM A SER

PRODUZIDAS.PRODUZIDAS.

RNA polimerase

promotor

InIníício de transcricio de transcriçãção em o em procariotosprocariotos

σσ

Promotores mais comuns em Promotores mais comuns em eucariotoseucariotos

TATA TATA box box (posi(posiçãção o ––25)25)

CAAT CAAT box box (posi(posiçãção o ––40 40 -->110)>110)

GC GC box box (posi(posiçãção o ––40 40 -->110)>110)

TATAAAATATAAAA

TATAAATTATAAATsinal para iniciar a ssinal para iniciar a sííntese de ntese de RNAmRNAm

GGNCAATCTGGNCAATCTpromotor auxiliarpromotor auxiliar

GGGCGGGGGCGGpromotor auxiliar promotor auxiliar –– genes sempre genes sempre expressos (constitutivos)expressos (constitutivos)

^^^^^^^CAAT^^^^^^^GC^^^^^^^^^^^^TATA^^^^^^^^^^

ssíítio de iniciatio de iniciaçãçãoo

+1+1--2525--4040--110110

fatores de transcrifatores de transcriçãção + RNAo + RNA polimerasepolimerase

VAMOS AMPLIAR A REGIÃO QUE NOS INTERESSA!!!VAMOS AMPLIAR A REGIÃO QUE NOS INTERESSA!!!

RNA polimerase

promotor

PRIMEIRO TEMOS QUE ABRIR A BOLHA DE TRANSCRIÇÃO NO PRIMEIRO TEMOS QUE ABRIR A BOLHA DE TRANSCRIÇÃO NO DNA DUPLA FITADNA DUPLA FITA

Bolha de transcrição

ADIANTE E ATRÁS DA BOLHA OCORRE A ATIVIDADE DA ADIANTE E ATRÁS DA BOLHA OCORRE A ATIVIDADE DA TOPOISOMERASETOPOISOMERASE

RIBONUCLEOTÍDEOS SÃO ADICIONADOS A PARTIR DE UM RIBONUCLEOTÍDEOS SÃO ADICIONADOS A PARTIR DE UM SÍTIO ESPECÍFICO (iniciação)SÍTIO ESPECÍFICO (iniciação)

ribonucleotídeo

sítio ativo da enzima

Bolha de transcrição tem 10 a 12 nucleotídeos da cada vez Bolha de transcrição tem 10 a 12 nucleotídeos da cada vez

TRANSLOCAÇÃO da RNAP TRANSLOCAÇÃO da RNAP

LIGAÇÕES FOSFODIÉSTER IGUAIS ÀS DO DNA SÃO FEITAS PARALIGAÇÕES FOSFODIÉSTER IGUAIS ÀS DO DNA SÃO FEITAS PARAUNIR OS RIBONUCLEOTÍDEOS NO RNAUNIR OS RIBONUCLEOTÍDEOS NO RNA

Ligação

fosfodiéster

ApApóós a s a translocatranslocaçãção o de 6 a de 6 a 10 nucleot10 nucleotíídeos hdeos hááa liberaa liberaçãção de o de σσ

RNA polimerase em procariotos (apenas 1)

Holoenzima α2ββ´σ

α - estruturalβ e β´ - unidade catalíticaσ – reconhece promotores identificam o início da transcrição

RPB1 tem um domRPB1 tem um domíínio C terminal(CTD) = PTSPSYS, que repetido nio C terminal(CTD) = PTSPSYS, que repetido muitas vezes exerce controle de transcrimuitas vezes exerce controle de transcriçãção por o por fosforilafosforilaçãçãoo

β e β´ = RBP1 e 2 em eucariotos

RNA polimerase II em eucariotos

3 tipos de RNA polimerase em células de eucariotos

I – se encontra no nucléolo, síntese de subunidades dos ribossomos

II – se encontra no núcleo, síntese de RNAhn / pré-RNAm, SNRPs

III – se encontra no núcleo, síntese de RNAt e RNAr 5S

I I –– se encontra no nuclse encontra no nuclééolo, solo, sííntese de subunidades dos ntese de subunidades dos ribossomosribossomos

II II –– se encontra no nse encontra no núúcleo, scleo, sííntese de ntese de RNAhn RNAhn / pr/ préé--RNAmRNAm, , SNRPsSNRPs

III III –– se encontra no nse encontra no núúcleo, scleo, sííntese de ntese de RNAt RNAt e e RNAr RNAr 5S5S

CAPCAPCAP metilametilaçãção o pospos.7.7--cap0cap0

metilametilaçãçãoo –– cap1cap1

metilametilaçãçãoo –– cap2cap2

EmEm eucariotoseucariotoslogo aplogo apóós o ins o iníício da cio da ssííntese de ntese de hnRNAhnRNAocorre colocaocorre colocaçãção de o de CAP na ponta 5CAP na ponta 5´́ pelapelaguanililguanilil--transferasetransferase

estabilidadeestabilidadeestabilidade

1. síntese do hnRNA2. estabilização pela adição de guanina em posição

inversa na ponta 5´ (Cap)3. metilação de cap 4. poliadenilação (sinal é AAUAA) = tempo de vida do

RNA5. splicing6. passagem para o citoplasma

RNA mensageiroEtapas de preparo de um

OKOKOKOK

OKOK

TTéérmino da transcrirmino da transcriçãção em o em procariotosprocariotos

dependente da proteína ρ (rho), uma helicase

dependente de sequências de terminação no próprio DNA

VVáários Urios U

alalççaaou grampoou grampo

TTéérmino da transcrirmino da transcriçãção em o em eucariotoseucariotos

adiadiçãção em torno de 100 a 200 A pela poliA o em torno de 100 a 200 A pela poliA polimerasepolimerase

sinal de clivagemsinal de clivagem

1. síntese do hnRNA2. estabilização pela adição de guanina em posição

inversa na ponta 5´ (Cap)3. metilação de cap 4. poliadenilação (sinal é AAUAA) = tempo de vida do

RNA5. splicing6. passagem para o citoplasma

RNA mensageiroEtapas de preparo de um

OKOK

OKOKOKOK

OKOK

mRNA maduro

O RNA MENSAGEIRO MADURO É MENOR QUE O DNA QUEO RNA MENSAGEIRO MADURO É MENOR QUE O DNA QUEDEU ORIGEM A ELEDEU ORIGEM A ELE

Pré-mRNA

GENES DE EUCARIOTOS SÃO MAIS COMPLEXOS QUE GENES DE EUCARIOTOS SÃO MAIS COMPLEXOS QUE OS DE PROCARIOTOSOS DE PROCARIOTOS

DNA

AAAAA

AAAAA

exon intron

Pré-mRNA

O SPLICING OCORRE DENTRO DO NÚCLEOO SPLICING OCORRE DENTRO DO NÚCLEO

DNA

GU

AAAAA

sequência consenso Pyr ...A40.........AG

CapCap

GU Pyr ...A40.........AG

AAAAA

sequsequêência ncia consenso consenso -- splicingsplicing

SSíítio de ramificatio de ramificaçãçãoo

Regra GU-AG

O " O " splicingsplicing" ocorre com aux" ocorre com auxíílio dos lio dos sNuRPs sNuRPs (U1 (U1 -- U6)U6)

O " O " splicingsplicing" ocorre " ocorre com auxcom auxíílio dos lio dos

sNuRPs sNuRPs (U1 (U1 -- U6)U6)

FormaFormaçãção do "o do "lariatlariat" (la" (laçço)o)

Pré-RNAm sítio de processamento 5’ sítio de processamento 3’

Formação dospliceossomo

spliceossomo

Forma de Lariat (exon 5’ é clivado)

spliceossomo

o intron serádegradadoTradução

o exon 3’ é clivadoe se liga ao exon 5’

SPLICING ALTERNATIVOSPLICING ALTERNATIVOproduz produz isoformas isoformas do mesmo genedo mesmo gene

SPLICING ALTERNATIVOSPLICING ALTERNATIVO

mmúúsculo estriadosculo estriado

mmúúsculo estriado*sculo estriado*

mioblastomioblasto

mmúúsculo lisosculo liso

fibroblastofibroblasto

hepatomahepatoma

ccéérebrorebro

exemplo alfaexemplo alfa--tropomiosinatropomiosina

após o splicing => RNA diferentes =>proteínas diferentes

A troca de uma A troca de uma úúnica base modifica o nica base modifica o ssíítio de tio de splicing splicing e causa a doene causa a doençça a

chamada chamada TalassemiaTalassemia

ssíítio 3' normal do tio 3' normal do intronintron

1. síntese do hnRNA2. estabilização pela adição de guanina em posição

inversa na ponta 5´ (Cap)3. metilação de cap 4. poliadenilação (sinal é AAUAA) = tempo de vida do

RNA5. splicing6. passagem para o citoplasma

RNA mensageiroEtapas de preparo de um

OKOK

OKOKOKOK

OKOK

OKOK

O RNA mensageiro pronto passa pelos poros nucleares e alcança o citoplasma

O RNA mensageiro é acoplado ao ribossomo com auxílio de diversas proteínas

...

http://gslc.genetics.utah.edu/

OKOK

OKOKOKOKOKOK

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