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Transcrição e tradução de proteínas em procariotos - Coggle Diagram
Transcrição e tradução de proteínas em procariotos
Processos que definem o funcionamento da célula, levando a síntese de proteínas estruturais e enzimas, de acordo com a demanda metabólica através da sinalização celular.
Transcrição
RNA é sintetizado a partir de informações contidas na sequência de nucleotídeos do DNA. Síntese no sentido 5'-3'.
Representa a diversidade e complexidade da expressão dos genes contidos em um determinado genoma
Aqui ocorre o controle da expressão gênica (ativo x sileciado)
Mesma base da replicação: uma das fitas duplas do DNA é usada como
fita molde
(3'-5') para a transcrição e a outra é a
fita codificadora
(5'-3'), representando a mesma sequencia que estará na fita de RNA, porém no RNA a timina será substituída por uracila.
Estrutura do RNA
fita simples
Bases nitrogenadas (Adenina, Uracila, Citosina e Guanina)
Açúcar: Ribose
Tipos de RNA
mRNA: 1-5%; linear
rRNA: 75%; ramificado (loops e stems)
tRNA: 10 a 15%; formato de cruz
hnRNA: sequencia heterogenia nuclear. Sintetizado na transcrição em eucariotos
snRNA: RNA pequeno nuclear (eucariotos)
Fases da Transcrição
Início
Reconhecimento da
região promotora
da sequencia de DNA pelo
fator sigma
A
incorporação
dos nucleotídeos inicia imediatamente quando inicia a
região codificadora
(molde da síntese do mRNA)
Na medida em que ocorre a transcrição, imediatamente ocorre o processo de tradução da proteína
Alguns genes procariotos possuem a configuração gênica
OPERON
Promotor e operador se sobrepõe
Ex.:
E. coli
TATAbox
Sequência específica nas regiões -35 (TTGACA) e -10(TATAAT): bastante conservadas, mas existe uma variação de nucleotídeos que irá determinar a
eficiência dos promotores
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Possui várias regiões codificadoras, reguladas pelo mesmo promotor e terminador
RNA sintetizado é chamado de
RNA policistrônio
: a RNAP irá se ligar a uma região promotora/codificadora e a síntese inicia imediatamente ao iniciar a
primeira região codificadora
, e acaba no final da
última
RNA Policistrônico: tem vários
cístrons
Vários mRNAs que foram sintetizados a partir do mesmo DNA codificador e serão utilizados para a síntese se proteínas diferentes
RNA polimerase:
incorpora os nucleotideos na molécula crescente de RNA
RNAP: 4 subunidades
Para que a enzima se torne funcional, um fator sigma deve ligar-se a ela (core), tornando-se uma
holoenzima
Sequencia conservada ao longo da evolução
Cada subunidade tem uma função:
2 alfa's
: reconhecem a região promotora do gene, porém é uma ligação inespecífica
beta e beta linha:
fazem parte do centro catalítico. Acontece a incorporação dos nucleotídeos
Fator sigma:
determina o reconhecimento
específico
do promotor, ligando-se a ele intimamente
Cada fator sigma tem afinidade por uma sequencia específica do DNA, então determina o que a célula precisa responder em um dado momento, como genes que possuem promotor relativo no choque térmico
Muitos genes podem ter um mesmo promotor, que possui regiões similares e é reconhecido pelo mesmo fator sigma
Outra subunidade (éxon): manter a estrutura da enzima se ela for desnaturada
Reconhecimento e Ligação ao promotor
1) RNAP reconhece a região; é formado um complexo fechado RNAP + DNA
2) Este complexo deverá ser aberto: ocorre então a desnaturação do DNA
3) Começa a transcrição, geralmente com 9 nucleotídeos. Se o fator signa não for retirado neste momento da RNAP, estes 9 nucleotídeos serão abortados (
iniciação abortiva
)
4) Quando o fator sigma sai, a RNAP perde a ligação forte com o DNA e então move-se para seguir incorporando nucleotídeos
Alongamento
5) Premissa básica: complementariedade dos pares de base (5'-3')
Mecanismos de regulação da expressão gênica: velocidade de interação RNA:DNA
Quantidade de GC
Proteína NusA - presente quando o RNA precisa ser produzido com menor velocidade
Término
Depende da proteína rho
rho se liga ao RNA nascente e desestabiliza todo o processo
Não depende da proteína rho
Aparece um
grampo de terminação
na sequência de RNA que está sendo transcrito (GC), e após se tem muitas As, fazendo com que a ligação fique instável (AU)
O grampo é formado por duas regiões adjacentes