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Transcrição do RNA em Organismos Procariotos
Edmar Vaz de Andradewww.ufam.edu.br/
~edandrade
1-Aspectos Gerais
2-RNA Polimerase DNA Dependente
3-Região Promotora
4-Transcrição em E. coli
5-mRNA policistrônico
• 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
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
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
2-RNA Polimerase DNA Dependente
[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
• Eficiência da ligação da RNA polimerase ao promotor– Sequência nucleotídica do promotor– Espaçamento entre as regiões -10 e -35– Distância entre as regiões -10 e -35 e o
sítio de início de transcrição
[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
4-Transcrição em E. coli
Etapa de início da transcrição
4-Transcrição em E. coli
Etapa de elongação da transcrição
4-Transcrição em E. coli
Etapa de término da transcrição
4-Transcrição em E. coli
Etapa de término da transcrição
independente da proteína ρ (ro)
5-mRNA policistrônico
Decodificação de vários genes a partir de um único mRNA
Transcrição do RNA em Organismos Eucariotos
1-Aspectos gerais
2-Complexo de iniciação
3-Processamento Pós-Transcricioanal
4-DNA polimerase RNA dependente
1-Aspectos gerais
mRNA monocistrônico
1-Aspectos gerais
• RNA polimerase I– Transcrição de rRNA
• RNA polimerase II– Transcrição de mRNA
• RNA polimerase III– Transcrição de tRNA, rRNA e RNAs
reguladores
Tipos de RNA polimerase em eucariotos
Promotores reconhecidos pela RNA polimerase II de eucariotos.
Seqüências reguladoras
Seqüência TATA
Seqüência Inr
1-Aspectos gerais
Fatores gerais de transcrição (TF)
Reconhecimento da região promotora pela
TBP (Proteína Ligante da Região TATA)
2-Complexo de iniciação
Dobramento da dupla-hélice quando associada
a proteína TBP
Fatores gerais de transcrição (TF)
Reconhecimento da região promotora pela
TBP (Proteína Ligante da Região TATA)
2-Complexo de iniciação
Inr
DomínioN-terminal
Interação da RNA polimerase II com o promotor
TFIIF: posiciona a RNA polimerase ao promotor e ao sítio Inr
2-Complexo de iniciação
TFIIH
Helicase e fosforilação do domínio C-terminal de RNA Pol II
Conclusão da etapa de iniciação
2-Complexo de iniciação
Sítio de ancoragem para TFIIH
3-Processamento Pós-Transcricional
Processamento do pré-mRNA eucarioto
3-Processamento Pós-Transcricional
Estrutura do quepe 5’ metilado do mRNA de eucariotos
7-metil-guanilato
Ligação 5’-5’ fosfato
3-Processamento Pós-Transcricional
Seqüências conservadas que regulam o splicing nos pré-mRNAs de eucariotos
Sítio de corte e emenda 3’
Sítio de corte e emenda 5’
Ponto de forquilha
Região rica em bases pirimidinas
3-Processamento Pós-Transcricional
Mecanismo geral do splicing
1a reação de transesterificação
2a reação de transesterificação
3-Processamento Pós-Transcricional
Clivagem e poliadelilação do pré-mRNA eucariótico
Reconhecimento dos sinais de poli(A) por fatores protéicos
Ligação da poli(A) polimerase (PAP)
3-Processamento Pós-Transcricional
Clivagem e poliadelilação do pré-mRNA eucariótico
Clivagem no sítio de poli(A)
Poliadenilação lenta (≈ 12 resíduos)
3-Processamento Pós-Transcricional
Proteína II de ligação à poli(A) - PABII
PABII:
regula a atividade da enzima poli(A) polimerase
Clivagem e poliadelilação do pré-mRNA eucariótico
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.