Synthesizing mRNA: Transcription Process

Also known as transcription
Process by which DNA is used as a template to synthesize a complementary RNA molecule
Occurs in the nucleus of eukaryotic cells and in the cytoplasm of prokaryotic cells
Results in the synthesis of a primary transcript, which undergoes processing to form mature mRNA

Enzyme responsible for catalyzing the transcription reaction
RNA polymerase reads the DNA template and matches the incoming nucleotides to the base pairing rules
Eukaryotic cells have three types of RNA polymerase: RNA pol I, RNA pol II, and RNA pol III
Prokaryotic cells have one type of RNA polymerase
RNA polymerase binds to the promoter region of the gene to initiate transcription

Proteins that bind to specific DNA sequences to regulate transcription
Can act as either activators or repressors of transcription
Recognize and bind to specific sequences in the promoter region of the gene
Recruit RNA polymerase to the promoter region to initiate transcription
Can also interact with other proteins to form complexes that regulate transcription

Control of the amount and timing of gene expression
Regulation can occur at multiple levels, including transcription, translation, and post-translational modification
Transcriptional regulation is the most common mechanism of gene expression regulation
In eukaryotic cells, transcriptional regulation is often mediated by transcription factors and chromatin structure
In prokaryotic cells, transcriptional regulation is often mediated by operons

A unit of genetic expression that consists of a cluster of genes that are transcribed together
Found in prokaryotic cells
Typically includes a promoter region, an operator region, and multiple structural genes
The operator region is bound by a repressor protein, which prevents transcription when bound
The presence or absence of a specific molecule can trigger the binding or release of the repressor protein, allowing or blocking transcription
Example: the lac operon in E. coli, which regulates the expression of genes involved in lactose metabolism

Conhecida como transcrição
Processo no qual o DNA é usado como modelo para sintetizar uma molécula de RNA complementar
Ocorre no núcleo de células eucariotas e no citoplasma de células procariotas
Resulta na síntese de um transcripto primário, que sofre processamento para formar mRNA maduro

Enzima responsável por catalisar a reação de transcrição
RNA polimerase lê o template de DNA e combina os nucleotídeos de entrada com as regras de par de bases
Células eucariotas têm três tipos de RNA polimerase: RNA pol I, RNA pol II e RNA pol III
Células procariotas têm um tipo de RNA polimerase
RNA polimerase se liga à região promotora do gene para iniciar a transcrição

Proteínas que se ligam a sequências específicas de DNA para regular a transcrição
Podem agir como ativadores ou repressores de transcrição
Reconhecem e se ligam a sequências específicas na região promotora do gene
Recrutam RNA polimerase para a região promotora para iniciar a transcrição
Podem também interagir com outras proteínas para formar complexos que regulam a transcrição

Controle da quantidade e do timing da expressão gênica
Regulação pode ocorrer em múltiplos níveis, incluindo transcrição, tradução e modificação pós-traducional
Regulação transcripcional é o mecanismo mais comum de regulação da expressão gênica
Nas células eucariotas, a regulação transcripcional é frequentemente mediada por fatores de transcrição e estrutura de cromatina
Nas células procariotas, a regulação transcripcional é frequentemente mediada por operons

Unidade de expressão genética que consiste em um cluster de genes que são transcritos juntos
Encontrada em células procariotas
Tipicamente inclui uma região promotora, uma região operadora e vários genes estruturais
A região operadora é ligada por uma proteína repressora, que impede a transcrição quando está ligada
A presença ou ausência de uma molécula específica pode desencadear a ligação ou liberação da proteína repressora, permitindo ou bloqueando a transcrição
Exemplo: o operon lac em E. coli, que regula a expressão de genes envolvidos no metabolismo de lactose

A síntese de mRNA ocorre no núcleo em células eucarióticas
A síntese de mRNA ocorre no citoplasma em células procariontes
O processo envolve a transcrição do DNA em uma molécula de RNA complementar
A síntese de mRNA é iniciada quando a RNA polimerase se liga ao modelo de DNA
A RNA polimerase lê a fita de DNA modelo e combina os nucleotídeos de entrada de acordo com as regras de pareamento de bases
A molécula de mRNA resultante é complementar à fita de DNA modelo

A RNA polimerase é a enzima responsável pela síntese de mRNA
Em células eucarióticas, há três tipos de RNA polimerase: RNA polimerase I, II e III
A RNA polimerase I transcreve genes de rRNA
A RNA polimerase II transcreve genes de mRNA
A RNA polimerase III transcreve genes de tRNA
Em células procariontes, há apenas um tipo de RNA polimerase

Os fatores de transcrição são proteínas que se ligam a sequências específicas de DNA para regular a expressão gênica
Eles podem estimular ou inibir a transcrição ao interagir com a RNA polimerase
Em células eucarióticas, os fatores de transcrição são necessários para que a RNA polimerase inicie a transcrição
Em células procariontes, os fatores de transcrição não são necessários para que a RNA polimerase inicie a transcrição
Os fatores de transcrição podem ser classificados em duas categorias: fatores de transcrição gerais e fatores de transcrição específicos

A regulação da expressão gênica é o processo pelo qual as células controlam a quantidade e o timing da expressão gênica
Em células eucarióticas, a expressão gênica é regulada em múltiplos níveis, incluindo níveis transcrição, pós-transcrição e tradução
Em células procariontes, a expressão gênica é regulada principalmente no nível de transcrição
A regulação da expressão gênica é crucial para respostas celulares a mudanças ambientais, desenvolvimento e diferenciação celular

Os operons são um grupo de genes que são transcritos juntos como uma unidade única
Os operons são tipicamente encontrados em células procariontes
Os genes em um operon são transcritos em uma única molécula de mRNA
O operon é regulado por um único promotor e terminador
O operon lac é um exemplo bem estudado de operon em células procariontes, que regula o metabolismo do lactose