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.ufam.edu.br/~edandrade
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
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
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
2-RNA Polimerase DNA Dependente
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
– 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
3-Região Promotora
Reconhecimento do promotor pela subunidade
sigma 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]
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
Tipos de RNA polimerase em eucariotos
• RNA polimerase I
– Transcrição de rRNA
• RNA polimerase II
– Transcrição de mRNA
• RNA polimerase III
– Transcrição de tRNA, rRNA e RNAs
reguladores
1-Aspectos gerais
Seqüências
reguladoras
Seqüência
TATA
Seqüência
Inr
Promotores reconhecidos pela RNA
polimerase II de eucariotos.
2-Complexo de iniciação
Dobramento da duplahélice 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
Domínio
N-terminal
Inr
Fatores gerais de transcrição (TF)
Reconhecimento da região promotora pela
TBP (Proteína Ligante da Região TATA)
2-Complexo de iniciação
Interação da RNA polimerase II com o promotor
TFIIF: posiciona a RNA polimerase ao promotor e ao sítio Inr
2-Complexo de iniciação
Sítio de ancoragem
para TFIIH
TFIIH
Helicase e fosforilação do domínio C-terminal de RNA Pol II
Conclusão da etapa de iniciação
3-Processamento Pós-Transcricional
Processamento do prémRNA eucarioto
3-Processamento Pós-Transcricional
7-metilguanilato
Ligação 5’-5’
fosfato
Estrutura do quepe 5’
metilado do mRNA de
eucariotos
3-Processamento Pós-Transcricional
Ponto de
forquilha
Sítio de corte e
emenda 5’
Sítio de corte e
emenda 3’
Região rica em
bases pirimidinas
Seqüências conservadas que regulam o
splicing nos pré-mRNAs de eucariotos
3-Processamento Pós-Transcricional
1a reação de
transesterificação
Mecanismo geral do
splicing
2a reação de
transesterificação
3-Processamento Pós-Transcricional
Reconhecimento dos sinais de
poli(A) por fatores protéicos
Clivagem e
poliadelilação do prémRNA eucariótico
Ligação da poli(A)
polimerase (PAP)
3-Processamento Pós-Transcricional
Poliadenilação lenta (≈ 12
resíduos)
Clivagem no sítio de poli(A)
Clivagem e poliadelilação do prémRNA eucariótico
3-Processamento Pós-Transcricional
PABII:
regula a atividade da
enzima poli(A) polimerase
Proteína II de ligação à poli(A) PABII
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.