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Transcrição Básico

Publicado em 13/12/2005 

A transcrição consiste na síntese de moléculas de RNA mensageiro (mRNA), RNA ribossomal (rRNA) e RNA de transferência (tRNA), a partir da molécula de DNA. Os mecanismos subjacentes a este processo possuem um carácter universal, consistindo na polimerização orientada e sequencial dos nucleótidos trifosfato de ribose (ATP, GTP, CTP e UTP), efectuada pelas RNA polimerases, e usando como molde as sequências nucleótidicas das cadeias de DNA.

Nas células eucarióticas existem quatro RNA polimerases, uma para cada tipo de RNA a sintetizar: polimerase I (rRNA), II (mRNA), e III (tRNA e snRNA - pequenas RNA nucleares) e IV (transcrição dos genes do DNA mitocondrial). O processo de transcrição é efectuado em três etapas: iniciação, elongação e terminação das cadeias polinucleotídicas de RNA sintetizado.

No que se refere à síntese de mRNA, a RNA polimerase II liga-se ao DNA por reconhecimento de sequências específicas, designadas promotoras, localizadas no DNA a montante do local de iniciação da transcrição. Nestas regiões, ocorrem interacções entre a RNA polimerase e determinadas proteínas reguladoras (factores de regulação). Após ligação, a cadeia dupla helicoidal de DNA sofre desenrolamento e desnaturação, possibilitando deste modo a formação de duas cadeias simples de DNA, uma das quais servirá de molde para a síntese do mRNA. De seguida, os nucleótidos percursores livres, existentes no nucleoplasma, são ligados entre si de forma sequencial pela acção da RNA polimerase II e por complementaridade com a sequência nucleotídica da cadeia simples de DNA molde. O processo termina quando a enzima RNA polimerase II reconhece uma sequência de terminação específica.

Em eucariotas, o mRNA é sintetizado numa forma “imatura”, o hnRNA (RNA nuclear heterogéneo), o qual posteriormente é sujeito no núcleo da célula a um processamento que inclui:

  1. modificação da extremidade 5’ pela adição de um nucleósido alterado (7 metilguanosina, terminal cap);
  2. adição na extremidade 3’ do transcrito de uma cauda de adeninas (poliadenilação);
  3. remoção das regiões não codificantes (intrões) do mRNA percursor e colagem das regiões codificantes, exões (splicing).

Por fim, o mRNA processado é transportado do núcleo para o citoplasma da célula, onde ocorre a tradução da informação genética nele contida.

As moléculas tRNA são sintetizadas no núcleo pela acção da RNA polimerase III e o seu processamento envolve a adição de uma sequência CCA no terminal 3’ de todas as moléculas. Ocorre ainda a metilação enzimática, através da S-adenosilmetionina, em aproximadamente 1% das unidades ribose. Por outro lado, é também efectuada a modificação de algumas bases que facilitam o estabelecimento da sua estrutura. O número de moléculas de tRNA é superior ao número de codões com significado (61), sendo nas células eucarióticas superior a 70. Todas as moléculas de tRNA podem assumir uma estrutura secundária em folha de trevo, apresentando 4 zonas de emparelhamento entre bases complementares e 3 dobras, uma das quais inclui um tripleto nucleotídico (anticodão), determinante na incorporação correcta do aminoácido na proteína.

Na síntese do rRNA, tanto as células eucarióticas como procarióticas sintetizam moléculas percursoras de elevado peso molecular que posteriormente são processadas em RNAs ribossomais, através de clivagens endo- e exo-nucleolíticas.

Existem 4 tipos de moléculas de RNA nas células eucarióticas: 28 S, 18 S, 5,8 S, e 5 S (as partículas subunitárias são geralmente designadas de acordo com o respectivo coeficiente de sedimentação). Destas moléculas, 3 (28 S, 18 S e 5,8 S) são sintetizadas no nucléolo, a partir de um transcrito primário (rDNA), que é dividido em três moléculas maduras de RNA. Estas moléculas combinadas com a molécula 5 S (sintetizada no núcleo) e com proteínas ribossomais constituem as subunidades ribossomais primárias 40 S e 60 S, dos ribossomas, as quais são transportadas para o citoplasma e assumem o seu papel na síntese de proteínas. As duas subunidades ribossomais são combinadas apenas na presença do mRNA e dos tRNAs activados (sob a forma de aminoacil-tRNA) e desempenham um papel fundamental na selecção dos sinais de início da tradução.

O ribossoma (estrutura não membranar) constitui a “fábrica” de síntese de proteínas, através da informação vinculada no RNA mensageiro (mRNA).

Outras diferenças entre eucariotas e procariotas, no que se refere à transcrição, são apresentadas na Tabela.

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