Estágios e mecanismo geral
A transcrição ocorre dentro de uma região de DNA desenrolada localmente. A enzima RNA-polimerase desenrola a hélice à frente por conta própria e a enrola novamente logo atrás. A leitura da informação ocorre sempre a partir da parte estrutural do gene, tendo a fita codogênica como molde.
Todo o processo é dividido em três estágios básicos:
- Iniciação — montagem do complexo enzimático e dos fatores proteicos nas regiões regulatórias do DNA. É aqui que ocorre o principal controle da síntese, determinando a especificidade tecidual e os processos de diferenciação.
- Elongação — o alongamento direto da cadeia polinucleotídica da molécula de RNA em formação.
- Terminação — alcance da região de terminação pela enzima, interrupção da síntese e descolamento do complexo do molde de DNA.
Características da transcrição em bactérias (procariontes)
As bactérias utilizam apenas um tipo de RNA-polimerase (composta por cinco subunidades), que sintetiza todos os tipos de RNA: mensageiros (mRNA), transportadores (tRNA) e ribossômicos (rRNA).
O fator sigma desempenha um papel fundamental no início da síntese. Ele ajuda a enzima a reconhecer o promotor, que é a região de início do gene. O promotor dos procariotos possui duas sequências conservadas:
- Na posição -35 pb (pares de nucleotídeos a partir do início) — o local de ligação do fator sigma (sequência TTGACA).
- Na posição -10 pb — o caixa de Pribnow (TATAAT). A RNA-polimerase liga-se a ela, e é aí que começa o desenrolamento das fitas. A região é rica em pares A=T, unidos por apenas duas pontes de hidrogênio, o que facilita muito a separação do DNA.
Assim que a síntese é iniciada, o fator sigma se dissocia. A principal característica dos procariontes é que os processos não são separados. A tradução (síntese proteica) começa na extremidade 5' do novo RNA antes mesmo que a transcrição esteja totalmente concluída.
Transcrição em eucariotos
Nos eucariotos, a transcrição ocorre exclusivamente no núcleo celular. A unidade de leitura é o transcrito, composto por uma região regulatória (não transcrita) e uma região codificante.
O processo requer proteínas especiais — fatores de transcrição, e o aparato enzimático é representado por três grandes polimerases nucleares (compostas por 8 a 12 subunidades e com maior massa em comparação às bacterianas):
- RNA-polimerase I — sintetiza os RNAs ribossômicos (rRNA).
- RNA-polimerase II — produz os RNAs mensageiros (mRNA) e pequenos RNAs nucleares (snRNA).
- RNA-polimerase III — é responsável pelos RNAs transportadores (tRNA), o 5S rRNA e alguns tipos de snRNA.
(Polimerases específicas também existem em mitocôndrias e cloroplastos).
Os promotores eucarióticos incluem a caixa TATA (caixa de Hogness, posição -25), que desempenha um papel auxiliar, e a caixa CCAAT (região -75), crítica para a iniciação.
Além disso, a atividade da RNA-polimerase II é controlada por elementos de controle distal: enhancers (amplificadores) e silencers (silenciadores). Eles servem como locais de ancoragem para proteínas regulatórias e são capazes de influenciar o gene a uma enorme distância. Ao contrário das bactérias, o transcrito primário eucariótico é instável e sofre obrigatoriamente modificação (processamento) antes de ir para o citoplasma.
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais etapas o processamento do transcrito primário inclui nos eucariotos?
O processamento do transcrito primário (pré-mRNA) nos eucariotos inclui três etapas principais:
- Capeamento — adição de 7-metilguanosina à extremidade 5' do transcrito; garante proteção e participação na iniciação da tradução.
- Poliadenilação — adição de uma cauda poli-A à extremidade 3'; garante a estabilidade da molécula.
- Splicing — remoção de íntrons e união de éxons; com a participação de espliceossomos.
Para lembrar quais RNAs são sintetizados pelas três polimerases eucarióticas (I, II, III), utilize a sigla R-M-T: I — Ribossômico (rRNA), II — Mensageiro (mRNA), III — Transportador (tRNA).
Questões de aulas e exames
Qual é a diferença entre a transcrição em procariontes e eucariotos?
Nos procariontes, atua apenas uma RNA-polimerase, e a transcrição e a síntese proteica ocorrem simultaneamente. Nos eucariotos, há três tipos de polimerases nucleares e os processos são separados: a transcrição ocorre no núcleo, e a tradução no citoplasma.
Qual é o papel do fator sigma?
Esta é parte da RNA-polimerase procariótica necessária para o reconhecimento do promotor (na região de -35 pb). Após o início da síntese da molécula de RNA, ela se dissocia do complexo enzimático.
Para que servem os enhancers e silencers?
Estes são elementos de controle distal em eucariotos. Ao se ligarem a proteínas regulatórias, os enhancers aumentam a transcrição, enquanto os silencers a reprimem, mesmo estando a milhares de pares de nucleotídeos de distância do promotor.
Por que o DNA se desenrola especificamente na região da caixa de Pribnow?
Esta região (-10 pb) é rica em pares adenina-timina (A=T). Existem apenas duas pontes de hidrogênio entre eles (ao contrário de três nos pares G≡C), por isso é muito mais fácil separar as fitas aqui.
O que mais estudar sobre o tema
- Estrutura detalhada do transcrito eucariótico
- Processamento do transcrito primário e maturação do mRNA
- Funções e classificação dos fatores de transcrição
- Mecanismos de regulação gênica específica de tecidos
Estude o tópico completo no curso de "Biologia"
Aqui está um resumo. No curso, você encontra tudo o que é cobrado em aula e na prova.
- Guia de estudo completo sobre «Transcrição» e outras 3.793 páginas da disciplina
- Exercícios e testes após cada tópico — como no colóquio
- Tutor de IA responderá a perguntas sobre o tópico a qualquer momento
- 130 vídeo-aulas da disciplina
Outros tópicos da seção "Genética Molecular"
Vídeo-aulas gratuitas: biologiaAulas curtas com resumos — sem cadastro.
Material preparado por professores da WhiteCoat Pro de acordo com o currículo de medicina. Possui caráter educacional.