TRANSCRIÇÃO
Biologia Molecular
Profª Marília Scopel Andrighetti
Dogma central
O fluxo da informação
é unidirecional
TRANSCRIÇÃO DO DNA
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Processo pelo qual uma molécula de RNA é
sintetizada a partir da informação contida na
sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA
fita dupla;
Processo bastante variável para
necessidades fisiológicas da célula;
atender
as
Apenas uma das fitas é utilizada como molde para a
síntese do RNA (fita molde direção 3’→5’). A outra fita
é idêntica à fita de RNA sintetizada (fita codificadora
direção 5’→3’), com a substituição de T por U;
Fitas molde e codificadora
O molde é local
Genes podem ser transcritos utilizando uma das
fitas de DNA como molde, enquanto outros podem
utilizar a outra fita do DNA.
A escolha da fita molde depende da localização e
orientação do promotor
TRANSCRIÇÃO DO DNA
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RNA informacional: RNA mensageiro. Sempre é
codificado em polipeptídeos pela tradução;
RNA funcional: nunca são traduzidos em
polipeptídeos e sua ação é puramente no nível de
RNA. Ex: tRNA, rRNA, e outros pequenos RNA's;
Síntese do RNA: RNA polimerase + ribonucleosídeos
trifosfatados.
A maquinaria de transcrição
ATIVIDADES DA RNA POLIMERASE
1.
Reconhecem e ligam-se em sequências específicas do
DNA;
2.
Desnaturam o DNA na altura dos nucleotídeos que
serão transcritos;
3.
Mantém as fitas de DNA separadas na região de
síntese;
4.
Estabiliza o híbrido DNA:RNA na síntese;
5.
Renatura o DNA imediatamente após a síntese;
6.
Termina a síntese sozinha, ou com ajuda de
proteínas.
RNA POLIMERASE - EUCARIOTOS
RNA polimerase I – localizada no nucléolo e
responsável pela síntese do RNA ribossômico;
 RNA polimerase II – localizada no nucleoplasma e
responsável pela síntese do RNA mensageiro;
 RNA polimerase III – também localizada no
nucleoplasma e responsável pela síntese do RNA
transportador.

RNA POLIMERASE - PROCARIOTOS
Subunidade
Papel
a
Participa da iniciação, liga-se a sequências
reguladoras
b
Participa da iniciação e alongamento, forma
ligações fosfodiéster
b'
Liga-se a molde de DNA
s
Reconhece promotor, inicia síntese (dissociandose logo após)
TRANSCRIÇÃO DO DNA
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A ligação ocorre entre o ribonucleotídeo presente e o
fostato do C5’ do ribonucleosídeo trifosfatado a ser
incorporado;
A RNA polimerase não necessita de primer para
iniciar a síntese.
Não é que
parece com a
replicação?
TRANSCRIÇÃO DO DNA

INÍCIO
Reconhecimento de sequências específicas no DNA

ALONGAMENTO
Incorporação dos ribonucleotídeos

TERMINAÇÃO
Sequências no DNA são reconhecidas e a síntese é
interrompida
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO


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O
DNA
apresenta
sequências
específicas,
denominadas
PROMOTORES,
que
sinalizam
exatamente onde a síntese do RNA deve ser iniciada;
São sequências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao
sítio de início da transcrição;
Os promotores são, primeiramente, reconhecidos por
fatores de transcrição que, ligados ao DNA, interagem
com outros fatores, formando um complexo ao qual a
RNA polimerase se associa;
A RNA polimerase liga-se frouxamente à dupla fita
de DNA e reconhece o promotor.
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

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

No
promotor,
2
sequências
são altamente
conservadas: a -10 (TATAAT) e a -35 (TTGACA), as
quais
separam-se
por,
aproximadamente
17
nucleotídeos;
O primeiro nucleotídeo a ser transcrito é geralmente
uma purina – A ou G;
A região -10 recebe o nome de TATAbox;
Elementos “enhancer” ou amplificadores são
sequências pequenas de DNA que podem ocorrer na
região 5’ do gene, as quais ativam a expressão do
mesmo.
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

A
holoenzima
RNA
polimerase
liga-se
especificamente nas regiões -10 e -35 em uma das
faces da dupla fita (fita molde). Essa ligação
ocorre na cavidade maior do DNA, onde as bases
estão acessíveis a proteínas.
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO



Após a ligação da RNA polimerase, forma-se o
complexo de iniciação da transcrição;
O complexo abre-se formando a bolha de transcrição;
Essa abertura ocorre na região -10 (TATAbox) a qual
é rica em AT.
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO
1.
2.
3.
4.
5.
Ocorre a incorporação de 2 primeiros ribonucleotídeos e a
formação da ligação fosfodiéster;
Após, a enzima sintetiza alguns oligonucleotídeos de 2 a
9 pb;
Enquanto o fator  permanece ligado na enzima (fator
que reconhece o sítio de início da transcrição), a enzima
não se desloca;
Depois que o fator  se desliga, a enzima fica livre para
se deslocar e iniciar a fase de alongamento;
O promotor e o fator  ficam livres para iniciar outro
ciclo de transcrição.
Subunidade Sigma -- σ
A subunidade sigma da RNA
polimerase é fundamental para o
reconhecimento específico da
região
promotora.
Ela,
juntamente ao cerne da enzima,
desliza
ao longo do DNA à
procura
do
promotor,
não
precisando desenrolar a dupla
hélice.
Sigma na iniciação da transcrição
E onde fica o RNA?
É feito no núcleo e depois vai para o citoplasma
Mas procarioto não tem
núcleo...
Por isso se diz que sua
transcrição é acoplada
com a tradução
Eucariotos
O RNA vai
para o
citoplasma
Transcrição em procariotos
ALONGAMENTO DA CADEIA

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A polimerase desliza ao longo da fita molde estendendo
uma cadeia de RNA crescente no sentido 5’3’ através
da adição de ribonucleotídeos;
Durante o alongamento, 18pb estão desnaturados e 12pb
formam um híbrido DNA:RNA;
O
deslocamento
da
RNA
polimerase
gera
superenrolamento positivo à frente da bolha de
transcrição e negativo atrás da mesma, sendo
necessárias topoisomerases para o bom funcionamento
da enzima;
Este processo ocorre até a RNA polimerase encontrar
uma sequência específica no DNA que determina o
término do alongamento.
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO


Quando a
terminação
juntamente
devido à
transcrição;
RNA polimerase encontra o sítio de
na fita molde, ela se desliga do DNA
com a nova cadeia de RNA sintetizada
uma desestabilização do complexo de
O desligamento do RNA do sistema provoca a ruptura
do complexo de transcrição e as fitas do DNA são
renaturadas.
TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO


Em procariotos a região terminadora apresenta uma
longa sequência de A na fita molde. A RNA
polimerase , ao longo do pareamento AU (mais fraco)
desestabiliza o híbrido DNA:RNA e o DNA é
renaturado;
Em eucariotos, as 3 RNAs polimerases terminam a
síntese em regiões de DNA ricas em T.
ATIVIDADES PÓSTRANSCRICIONAIS
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
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Em procariotos, logo após o RNA ser liberado da bolha
de transcrição, os ribossomos se ligam e iniciam a
tradução;
Em eucariotos, os RNAs sintetizados no núcleo
durante o processo de transcrição são chamados de
transcritos primários (hnRNA);
Na maioria das vezes, esses transcritos não
representam a molécula madura, ou seja, aquela cuja
sequência e estrutura correspondem à forma final do
RNA funcional (mRNA);
Esses transcritos necessitam sofrer modificações que
fazem parte do processamento do RNA.