Cap. 6 Como as células lêem o genoma: do DNA à proteína • Do DNA ao RNA • Do RNA à proteína • O mundo do RNA e a origem da vida DNA RNA proteína Genomas: decodificação Procarionte x Eucarionte • Tamanho • Organização de genes • Interrupção de genes (seqüências não codificantes) • Distribuição dos genes • Taxa de transcrição diferencial Dogma Central da Biologia Molecular Genes em eucariontes O RNA transcrito a partir de um DNA contém informação de um único gene ou de vários genes? Procarionte Eucarionte Todo o DNA é transcrito em RNA? Molécula de RNA Tipos de RNAs • RNA informacional RNAm • RNA funcional RNAt RNAr snRNA Tipos de RNAs • RNA informacional RNAm • RNA funcional RNAt RNAr snRNA D(ihydrouridine) loop. T(hymine) loop. Anticodon loop. Acceptor stem. Variable loop Tipos de RNAs • RNA informacional RNAm • RNA funcional RNAt RNAr snRNA RNA ribossomal RNAr Múltiplas cópias do rDNA em tandem RNAr Múltiplas cópias do rDNA em tandem Tipos de RNAs • RNA informacional RNAm • RNA funcional RNAt RNAr snRNA Prêmio Nobel em Fisiologia ou Medicina em 1959 “pela descoberta dos mecanismos na síntese biológica do ácido ribonucléico " Severo Ochoa Arthur Kornberg New York University, College of Medicine New York, NY, USA Stanford University Stanford, CA, USA Transcrição Transcrito primário livre Abertura e reassociação da dupla-fita do DNA molde RNA polimerase • Procariontes 1 RNA polimerase • Eucariontes 3 RNA polimerases RNA pol I: RNAr RNA pol II: RNAm RNA pol III: RNAr 5S + snRNA + RNAt RNA polimerase I Início da Transcrição abertura da dupla-fita de DNA • Fita senso • Fita antisenso O que indica para a RNA polimerase o local de início de transcrição? • Região Promotora TATA box Tipos de promotores da RNA Polimerase III Início da Transcrição Procariontes Procariontes Fator sigma Início da Transcrição em eucariontes Fatores gerais de transcrição (FT) Início da Transcrição em eucariontes Fatores gerais de transcrição (FT) Início da Transcrição em eucariontes Fatores gerais de transcrição (FT) Ativadores Início da Transcrição em eucariontes Fatores gerais de transcrição (FT) Ativadores Fatores de transcrição ligados ao DNA Remodelagem da cromatina para trasncrição Comparação do início da transcrição Região promotora Complexidade aumenta RNA polymerase : 100 kDa - T7 bacteriophage. 400 kDa - bacteria. 500 kDa - eukaryotes. eucarioto procarioto Procarionte Elongaçao da Transcrição Elongaçao da Transcrição Elongaçao da transcriçao em eucarionte Acetilação da histona Remodelagem da Cromatina Fim da transcrição Fim da transcrição Transcrição Procarionte Saída fator sigma Modificações no RNAm EUCARIOTOS • Adição 5’CAP • Retirada de introns • Poliadenilação da ponta 3’ Modificações no RNAm Modificações no RNAm Alguns genes tem mais introns do que exons Modificações no RNAm • 5’ cap 7 metil guanosina RNA m Cap binding protein Complex (CBC) Transporte núcleo Modificações no RNAm • 5’ cap Modificações no RNAm • Adição cauda poli-A Modificações no RNAm Adição cauda poli-A Fator específico da poliadenilação (CPSF) Endonuclease (CStF) corta Poli-A polimerase (PAP) sintetiza ~200 A Cauda poli-A necessária para migração para o núcleo Introns: estrutura Tipos de Introns • Não Móveis • Móveis (tipo II) • Originalmente: todos os introns eram móveis • Posteriormente: deixaram de ser Como um intron sai de sua posição? • Intron tipo II Codifica TR TR se liga ao intron Sai do lugar Como o intron entra em nova posição? Retiradas de introns do RNAm ligação de várias proteínas Processamento do RNAm Modificações no RNAm Retirada dos Introns • 3 modos diferentes para cada RNA • RNAm – spliceossomo • RNAt – endonucleases • RNAr - autocatálise Retirada dos Introns do RNAm Processamento do RNAm: Spliceosomo Processamento do RNAt Processamento do RNAr • Autocatalítico Mas que fim tem os introns ao sairem do RNA??? Não codificantes? 1. degradados 2. microRNA ou RNAi – controle função de outros genes miRNA repressão da tradução ou degradação de RNAm no citosol Degradação de RNAm no citosol por miRNA