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Transcrição do RNA em Organismos Procariotos 1 -Aspectos Gerais 2 -RNA Polimerase DNA Dependente Transcrição do RNA em Organismos Procariotos 1 -Aspectos Gerais 2 -RNA Polimerase DNA Dependente 3 -Região Promotora 4 -Transcrição em E. coli 5 -m. RNA 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 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 – m. RNA: codifica a seqüência 1 -Aspectos Gerais • Tipos de RNAs transcritos – m. RNA: codifica a seqüência de aminoácidos de cadeias polipeptídicas. – t. RNA: transporta um aminoácido específico durante a síntese protéica. – r. RNA: 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 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 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 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 2 -RNA Polimerase DNA Dependente Polimerização mediada pela RNA polimerase

3 -Região Promotora Espaçadores TTGACA Região -35 N 17 TATAAT N 6 Região a 3 -Região Promotora Espaçadores TTGACA Região -35 N 17 TATAAT N 6 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 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 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: – 3 -Região Promotora • Eficiência da ligação da RNA polimerase ao promotor depende: – Sequência nucleotídica do promotor – 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 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 r. NTPs iniciais. Etapa de início da transcrição

4 -Transcrição em E. coli Elongação A polimerase avança sobre a fita molde separando 4 -Transcrição em E. coli Elongação A polimerase avança sobre a fita molde separando o duplex de DNA e adicionando r. NTPs 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 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 4 -Transcrição em E. coli Etapa de término da transcrição

5 -m. RNA policistrônico Decodificação de vários genes a partir de um único m. 5 -m. RNA policistrônico Decodificação de vários genes a partir de um único m. RNA

Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem modificações, das seguintes 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.