Transcrição do RNA em
Organismos Procariotos
1-Aspectos Gerais
2-RNA Polimerase DNA Dependente
3-Região Promotora
4-Transcrição em E. coli
5-mRNA policistrônico
Edmar Vaz de Andrade
www.home.ufam.edu.br/~edandrade
1-Aspectos Gerais
Transcrição
Replicação
Transcrição
Tradução
proteína
Dogma Central da
Biologia Molecular
Processo pelo qual
ocorre a síntese de uma
molécula de RNA a
partir de uma molécula
DNA molde.
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
1-Aspectos Gerais
Comparação entre os processos de transcrição e replicação
• 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
2-RNA Polimerase DNA Dependente
Bolha de transcrição
Fita
codificadora
RNA
polimerase
Re-anelamento
Desanelamento
Fita molde
DNA-RNA
híbrido, 8 pb
Sítio ativo
Direção da transcrição
Transcrição pela RNA polimerase na Echerichia coli
RNA polimerase DNA dependente
2-RNA Polimerase DNA Dependente
Fita 5’-3’: fita codificadora
Fita 3’-5’: fita molde
RNA transcrito
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
Polimerização mediada
pela RNA polimerase
3-Região Promotora
Espaçadores
TTGACA
Região -35
N17
TATAAT
N6
Região a ser transcrita
Região -10 Sítio de início de
transcrição (+1)
Sequência conservada de promotores de E. coli
reconhecidos pela subunidade sigma 70
3-Região Promotora
Reconhecimento do promotor pela subunidade
sigma em E. coli
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]
3-Região Promotora
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
[Sadhale P, Verma J and Naorem A 2007 Basal transcription machinery: role in regulation of stress reponse in
eukaryotes; J. Biosci. 32 569–578]
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
Iniciação
Sítio de iniciação
sobre a fita molde
Sítio de terminação
sobre a fita molde
A polimerase se liga à
sequência promotora
no duplex de DNA.
“Complexo fechado”
Promotor
A polimerase separa o
duplex de DNA próximo
ao sítio de iniciação da
trancrição, formando
uma bolha de
transcrição. “Complexo
aberto”.
Bolha de
transcrição
A polimerase catalisa a
ligação fosfodiéster dos
dois rNTPs iniciais.
Etapa de início da transcrição
4-Transcrição em E. coli
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
Etapa de elongação da transcrição
4-Transcrição em E. coli
Terminação
No sítio de terminação
da transcrição, a
polimerase libera o RNA
completo e se disssocia
do DNA
Fita completa
de RNA
Etapa de término da transcrição
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.