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Transcrição do DNA

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Transcrição do DNA

ReplicaçãoRNA PROTEÍNADNA

Transcrição Tradução

DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

Transcrição – Processo pelo qual o DNA é “copiado” numa molécula de RNA (mRNA, rRNA e tRNA).

Todos os RNAs são moléculas de fita simples, com orientação 5’ para 3’

Possuem estrutura secundária com pontes de H INTRACADEIA.

Pareamento das bases A-U; C-G

• mensageiro (carrega a informação p/ a síntese da proteína)

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

• ribossômico (entra na composição dos ribossomos onde ocorre

a síntese da proteína)

•snRNA (auxiliares no “splicing” do mRNA)

• micro RNAs (controle da expressão gênica)

RNATipos principais de

NOTA: Cada tipo de RNA é codificado por um gene próprio

Um gene é uma dupla fita de DNA

Qual das duas fitas codifica a proteina?

Fita 1 ou Fita 2?

Fita 1 5’

5’3’

3’

Fita 2

Informação Importante:

Um aminoácido é codificado por uma trinca de bases (códon)

UACGGUGAUCGUGCAmRNA 1

A1 A2 A3 A4 A5Prot 1

AUGCCACUAGCACGUmRNA 2

Ax Ay Aw A5 A4Prot 2

Desta forma, um gene daria 2 proteínas diferentes

Fita 1

Gene

5’

5’3’

3’

Fita 2

3’

5’

5’

3’

Qual das duas fitas codifica a proteína?

Resposta: a fita de orientação 5’ 3’

3’

5’

5’

3’

Fita codificadora

Fita molde

Sentido das Fitas

5’ 3’

3’

5’

5’

3’

Fita codificadora

Fita molde

A fita molde foi “transcrita” no mRNA. Serviu de molde para inserir bases complementares

Notar que a sequência nucleotídica do RNA é IGUAL à da fita codificadora. Exceto troca de T por U

Fita codificadora

Fita molde

RNA polimerases

Enzimas que catalisam a transcrição do DNA em RNA

Catalisam a formação da ligação fosfodiéster entre osRIBOnucleotídios

ATP + CTP+ GTP + UTP + DNA molde RNA + PP

A fita molde do DNA está sendo transcrita a partir da sua extremidade 3’

O RNA está sendo sintetizado pela RNA POLIMERASE sempre

no sentido 5’ 3’

Características do Processo

Como as RNAs polimerases reconhecem o início de um gene a ser transcrito?

Existem regiões específicas chamadas promotoresque antecedem o começo do gene

A sequência dos promotores é bastanteconservada nos genes

Os promotores são reconhecidos pela subunidadeSIGMA da RNA polimerase. Após reconhecimento, aenzima se liga ao DNA.

Promotores de procariotos

A subunidade sigma (σ) da RNA polimerase reconhece a sequência do promotor

Início do gene

A RNA polimerase de procariotos

Enzima possui cinco subunidades proteicas: a2bb´s

a - estruturalb e b´ - atuam na catálises – reconhece promotores. Identifica o início da transcrição

Ligação ao Promotor

Separação das duas fitas de DNA

Entra o 1º nucleotídio

Entra o 2º nucleotídio; formação da ligação fosfodiéster

Propagação da síntese

Fita molde

Término da transcrição em procariotos

Que são reconhecidas por uma proteína chamada fator r (Rho)

O fator Rho não faz parte da estrutura da RNA polimerase

No final de cada gene há sequências de terminação

mRNA é liberado, juntamente com a RNA polimerase e fator Rho

Rho

5’3’

A transcrição em procariotos é acoplada à tradução

Animação

http://www.youtube.com/watch?v=1b-bRVgqof0

http://www.youtube.com/watch?v=WBcS3fKfbxs

A transcrição em Eucariotos é mais complexa.

A sequência dos promotores é diferente.

Existem vários fatores de iniciação diferentes do fator σ.

Existem ativadores e inibidores da transcrição

A transcrição em eucariotos ocorre no núcleo

RNA amadurece e vai para o citoplasma

Se for mRNA, liga-se ao ribossomo para a síntese proteica

COMPLEXIDADE DO GENOMA

Organismo No de pares de bases No de genes

(genoma haplóide)

Bactéria 4,0 x 106 3.200

Levedura 1,4 x 107 6.300

Mosca 1,7 x 108 13.600

Homem 3,9 x 109 30.000

Nota: Aumenta muito a quantidade de DNA mas não aumenta muito o número de genes codificadores de proteínas. Como?

O tamanho do genoma dos organismos aumenta com a sua complexidade evolutiva

Nos organismos mais evoluídos aumenta o número de sequências de DNA que não são codificadoras de proteína ou de RNA

Um exemplo são os íntrons

Íntron = região de DNA de um gene que não é traduzida na proteína

Exon = região de DNA de um gene que é traduzida na proteína

mRNA maduro

Estrutura de um gene de eucariotos

exon = sequência codificadora

íntron = sequência NÃO codificadora

Processamento (remoção dos íntrons)

Transcrição (no núcleo)

Pré mRNA

Etapas para a formação de um mRNA maduro

Adição da estrutura CAP na extremidade 5’ do pré-RNA

Adição de 200 a 250 unidades de AMP na extremidade 3’

CAP e poliA para proteção do mRNA contra nucleases

Todas as etapas de processamento ocorrem no NÚCLEO

O mRNA maduro sai do núcleo e vai para o citoplasma onde ocorre a síntese proteica

1 2

Protein

tRNA

Transcrição

Tradução

Transcrição

Não há tradução dos tRNAs ou rRNAs

Observação

Os genes que codificam os rRNAs e tRNAs são transcritos, mas não são processados.