transcrição do rna em organismos procariotos edmar vaz de andrade edandrade 1-aspectos gerais...
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Transcrição do RNA em Organismos Procariotos
Edmar Vaz de Andradewww.home.ufam.edu.br/~edandrade
1-Aspectos Gerais
2-RNA Polimerase DNA Dependente
3-Região Promotora
4-Transcrição em E. coli
5-mRNA policistrônico
Dogma Central da Biologia Molecular
1-Aspectos Gerais
Transcrição
Processo pelo qual ocorre a síntese de uma molécula de RNA a partir de uma molécula DNA molde.
Replicação
Transcrição
Tradução
proteína
1-Aspectos Gerais
• Tipos de RNAs transcritos– mRNA: codifica a seqüência de
aminoácidos de cadeias polipeptídicas.– tRNA: transporta um aminoácido
específico durante a síntese protéica.– rRNA: interage com proteínas
constituindo os ribossomos (maquinário da síntese protéica).
– RNAs reguladores: regulação de diferentes processos celulares
• Replicação do DNA• Direção da síntese:
5’-3’ • Cromossomo inteiro é
copiado• Requer iniciador• As duas fitas da dupla
hélice são copiadas
• Transcrição do RNA• Direção da síntese:
5’-3’ • Segmentos gênicos são
copiados• Não requer iniciador• Somente uma fita serve
como molde em um dado momento
1-Aspectos Gerais
Comparação entre os processos de transcrição e replicaçãoComparação entre os processos de transcrição e replicação
Transcrição pela RNA polimerase na Echerichia coli RNA polimerase DNA dependente
2-RNA Polimerase DNA Dependente
Fita molde
Desanelamento
Bolha de transcrição
Re-anelamento
Direção da transcrição
Sítio ativo
Fita codificadora RNA
polimerase
DNA-RNA híbrido, 8 pb
O RNA é transcrito a partir da fita molde e sua sequência é idêntica a da fita codidificadora (U/T)
2-RNA Polimerase DNA Dependente
Fita 5’-3’: fita codificadora
Fita 3’-5’: fita molde
RNA transcrito
2-RNA Polimerase DNA Dependente
Polimerização mediada pela RNA polimerase
3-Região Promotora
Região -35
TTGACA N17 TATAAT N6 Região a ser transcrita
Região -10
Espaçadores
Sítio de início de transcrição (+1)
Sequência conservada de promotores de E. coli reconhecidos pela subunidade sigma 70
[Sadhale P, Verma J and Naorem A 2007 Basal transcription machinery: role in regulation of stress reponse in eukaryotes; J. Biosci. 32 569–578]
Reconhecimento do promotor pela subunidade
sigma em E. coli
3-Região Promotora
Subunidade σ (sigma)
[Sadhale P, Verma J and Naorem A 2007 Basal transcription machinery: role in regulation of stress reponse in eukaryotes; J. Biosci. 32 569–578]
Genes essencias para a manutenção celular – house keeping genes
Genes regulados por nitrogênio
Genes relacionados com a adaptação ao estresse térmico
Genes relacionados com quimiotaxia e síntese de flagelos
Genes relacionados com a adaptação ao estresse térmico extremo
Subunidades sigma descritas em E. coli
3-Região Promotora
3-Região Promotora
• Eficiência da ligação da RNA polimerase ao promotor depende:– Sequência nucleotídica do promotor– Distância entre as regiões -10 e -35– Distância entre as regiões -10 e -35 e
o sítio de início de transcrição
4-Transcrição em E. coli
Etapa de início da transcrição
A polimerase se liga à sequência promotora no duplex de DNA. “Complexo fechado”
A polimerase separa o duplex de DNA próximo ao sítio de iniciação da trancrição, formando uma bolha de transcrição. “Complexo aberto”.
A polimerase catalisa a ligação fosfodiéster dos dois rNTPs iniciais.
Sítio de iniciação sobre a fita molde
Sítio de terminação sobre a fita moldeIniciação
Bolha de transcrição
Promotor
4-Transcrição em E. coli
Etapa de elongação da transcrição
Elongação
A polimerase avança sobre a fita molde separando o duplex de DNA e adicionando rNTPs ao RNA em crescimento
RNA nascente Região híbrida DNA-RNA
4-Transcrição em E. coli
Etapa de término da transcrição
TerminaçãoNo sítio de terminação da transcrição, a polimerase libera o RNA completo e se disssocia do DNA
Fita completa de RNA
4-Transcrição em E. coli
Etapa de término da transcrição
5-mRNA policistrônico
Decodificação de vários genes a partir de um único mRNA
Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes referências:
1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e Molecular”, 5ª edição. Artmed Editora SA. Porto Alegre-Brasil. (www.whfreeman.com/lodish)
2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.
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