Aula Aline DNA Transcricao Bioinfo
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Transcrição e Processamento de RNA
Profa. Dra. Aline Maria da Silva
Instituto de Química- USP
Bibliografia:
Genes VII - Benjamin Lewin
Biologia Molecular Básica-Arnaldo Zaha
Lenhinger Principles of Biochemistry (3a. Ed.)
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Replicação
Transcrição
Tradução
Proteína
- Processo para síntese de todosos RNAs da célula
- Reflete o estado fisiológico da célula
- O conjunto de genes expressosem uma dada situação é variável
- Processo catalisado pelas RNAs polimerases
- Processo para síntese de todosos RNAs da célula
- Reflete o estado fisiológico da célula
- O conjunto de genes expressosem uma dada situação é variável
- Processo catalisado pelas RNAs polimerases
Transcrição Reversa
Replicação de RNA
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Tipos de RNARNA mensageiro (mRNA): contém a informação genética para a sequência de aminoácidos das proteínas
RNA transportador (tRNA): identifica e transporta os aminoácidos até o ribossomo
RNA ribossômico (rRNA): constituinte dos ribossomos
RNA não codificadores (ncRNA): função variada, na maioria dos casos desconhecida
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tRNA
-Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo
-Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição
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Ribossomo bacteriano70S (2,7 x 106)
Ribossomo Eucariótico80S (4,6 x 106)
rRNAs:
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Exemplos de rRNAs:
- Estrutura secundária com grampos e alças
- Bases metiladas
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E.coli:
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Transcrição
DNA fita codificadoraDNA fita molde
RNA transcrito
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Síntese de RNA: formação da ligação fosfodiester envolve o ataque nucleofílico do 3’ OH da cadeia crescente no fosfato do carbono 5´do ribonucleosídeo trifosfatado que será incorporado
A RNA polimerase nãorequer um iniciador (primer) para iniciar a síntese do RNA
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Bolha de transcrição
Fita molde
RNA polimerase
Direção da transcrição
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Direção da transcrição
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RNA polimerase de E.coli
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Ligação ao promotor
Centro catalítico
Reconhecimento específico do promotor
RNA polimerase de E.coli
As RNA polimerases não tem mecanismo de correção de erro(taxa de erro 10-5)
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Promotores de genes bacterianos
Região -10Região -35 Posição +1
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Início da Transcrição
Deslocamento da subunidade sigma
Reconhecimento e Ligação ao promotor
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Substituição do fator sigma controla a iniciação: Os distintos fatores sigma reconhecem promotores diferentes
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Bolha de transcrição
Fita molde
RNA polimerase
Direção da transcrição
5´ 3´
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Terminação da transcrição através da formação do grampo de terminação
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Terminação da transcrição dependente da proteína Rho
Rho (46kDa, ativa como hexâmero) move-se ao longo do RNA acompanhando a RNA polimerase
Com a pausa da RNA polimerase na sequência de terminação, Rho alcança a enzima
Rho desenrola o híbrido RNA-DNA
Sequência de Terminação dependente de Rho: rica em C
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0 gene geralmente é maior do que a sequência codificadora para a proteína
5´UTR5´UTR 3´UTR3´UTR
Proteína
UTR: Região não traduzida (Untranslated region)
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0 mRNA bacteriano pode ser policistrônico (poligênico)
Distância intergênica (-1 a 40 bases)
Gene A Gene B
3´UTR3´UTR5´UTR5´UTR
fimfiminícioiníciofimfiminícioinício
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Transcrição
Processamento
Transporte
Tradução
Citoplasma
NúcleoEtapas envolvidas na expressão de genes em eucariotos
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RNA polimerases de eucariotos
rRNA 5StRNAs
hnRNA (transcrito primário)snRNA
rRNA
Similar as bacterianas
CloroplastoRNA pol de Cloroplastos
01 subunidadeMitocondriaRNA pol Mitocondrial
Várias subunidadesNucleoplasmaRNA pol III
Várias subunidadesNucleoplasmaRNA pol II
Várias subunidadesNucleóloRNA pol I
Requerem proteínas auxiliares: fatores de transcrição
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Estrutura típica de um gene transcrito pela RNApol II
PromotorEnhancer Gene
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Estrutura de Promotores da RNA Pol II
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Promotores de genes transcritos pela RNApol II
Tata Binding Protein
Complexo TFIID
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Domínios dos Fatores de Transcrição
Domínio de Ativação
Domínio conector
Domínio de ligação ao DNA
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Proteínas necessárias para transcrição a partir de promotores reconhecidos pela RNA Pol II
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Proc
arioto
s
Euca
riot
os
Splicing
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Adi
ção
do 5
´CAP
(mod
ificaç
ão d
a ex
trem
idad
e 5´
do h
nRNA)
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Etapas para geração do transcrito maduro
(hnRNA)
Transcrição e adição do 5´cap
Clivagem, poliadenilação e
splicing
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Poliadenilação:
Adição da cauda poli (A) na extremidade 3´do hnRNA (transcrito primário): ~200 Adeninas
Sequencia sinal para poliadenilação
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(hnRNA)
Gene
s eu
cariót
icos
são
em g
eral
inte
rrom
pido
s po
r intr
ons
Splicing: remoção dos introns
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Mamíferos tem maior número de exons/gene
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Tamanho de introns em vertebrados é variado
Exons que codificam para proteínas são usualmente pequenos
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AGGUAAGU-----Pyr---A--NCAGG
Remoção de introns pelo “spliceossomo”:
associação de ribonucleoproteínas pequenas (snRNPs)
formando um complexo de 3x103 kDa