Dogma Central da Biologia Molecular

Dogma Central da Biologia Molecular

• O dogma central da biologia molecular descreve o fluxo de informação genética de um organismo: DNA para RNA para proteína.

Expressão Génica em Eucariotas

• A expressão genética em eucariotas ocorre no núcleo e no citoplasma.
• A transcrição ocorre no núcleo e envolve a conversão de DNA em RNA mensageiro (mRNA).
• O mRNA é então transportado para o citoplasma, onde é traduzido em proteína.

O Que é um Gene

• Um gene é uma sequência de DNA que contém instruções para sintetizar um RNA funcional (rRNA, tRNA, microRNA, etc.) ou um polipeptídeo, que pode ser uma proteína ou peptídeos funcionais.

Estrutura de um Gene Eucariota

• Um gene eucariota típico tem uma região promotora, uma região codificante e um sítio de poliadenilação (poliA).
• A região promotora contém elementos de controlo que regulam a transcrição do gene.
• A região codificante contém a sequência de DNA que é transcrita em mRNA.
• O sítio de poliA é onde a transcrição termina e é também onde a cauda poli(A) é adicionada ao mRNA.

RNA Polimerases

• As RNA polimerases são as enzimas responsáveis pela transcrição.
• Os eucariotas têm três RNA polimerases principais:
  • RNA polimerase I: sintetiza rRNA;
  • RNA polimerase II: sintetiza mRNA, snRNA e miRNA;
  • RNA polimerase III: sintetiza tRNA e rRNA 5S.

RNA Polimerase II

• A RNA polimerase II é a enzima responsável pela transcrição dos genes que codificam proteínas.
• A RNA polimerase II requer a presença de vários fatores de transcrição para iniciar a transcrição.
• Os fatores de transcrição são proteínas que se ligam ao DNA e regulam a transcrição.
• A RNA polimerase II tem uma cauda C-terminal (CTD) que é fosforilada durante a transcrição.
• A fosforilação da cauda CTD permite que a RNA polimerase II se desligue do complexo de iniciação e se mova ao longo do gene.

Regiões Promotoras

• As regiões promotoras são sequências de DNA que se localizam a montante dos genes e que são responsáveis por iniciar a transcrição.
• A TATA box é um elemento comum das regiões promotoras.
• O DPE (elemento promotor a jusante) é outro elemento promotor que não contém uma TATA box.

Fatores de Transcrição

• Os fatores de transcrição são proteínas que se ligam ao DNA e regulam a transcrição.
• Os fatores de transcrição gerais são necessários para a transcrição de todos os genes.
• Os fatores de transcrição específicos são responsáveis pela regulação da expressão de genes específicos.

Iniciação da Transcrição

• A iniciação da transcrição é a primeira etapa do processo de transcrição.
• Para iniciar a transcrição, a RNA polimerase II precisa de se ligar a uma região promotora.
• A ligação da RNA polimerase II à região promotora é mediada por vários fatores de transcrição gerais.
• A RNA polimerase II precisa de ser fosforilada para iniciar a transcrição.

Elongação da Transcrição

• A elongação da transcrição é a segunda etapa do processo de transcrição.
• Durante a elongação, a RNA polimerase II move-se ao longo do gene, sintetizando uma molécula de RNA.
• A elongação é realizada em vários passos, incluindo a desnaturação do DNA, a ligação dos nucleótidos ao RNA, e a renaturação do DNA.

Terminação da Transcrição

• A terminação da transcrição é a terceira e última etapa do processo de transcrição.
• A terminação da transcrição ocorre quando a RNA polimerase II chega ao final do gene.
• A terminação da transcrição é regulada por sinais de poliadenilação (AAUAAA) e um processo associado à clivagem e poliadenilação da extremidade 3' do mRNA.