Transcrição em Eucariontes

     Nos eucariontes, o RNA é produzido no núcleo, e os RNA que codificam proteínas devem ser transportados para o citoplasma para tradução dos ribossomos.

     A maioria dos procariontes possui uma única RNA polimerase para transcrição de todos os tipos de RNA, já os eucariontes possuem três RNA polimerase.

     Cada RNA polimerase é responsável pela transcrição de uma classe específica de genes.

   Os transcritos primários dos genes que codificam proteínas sofrem modificações antes de serem transportados para o citoplasma: são adicionados revestimentos (caps) de7’metil guanosina às pontas 5’dos transcritos primários; caudas poli (A) são adicionada às pontas 3’ dos transcritos; seqüências íntrons são removidas.

     Três RNA Polimerases / Três conjuntos de genes:

    Todas as três enzimas eucarióticas, designadas RNA polimerases I, II, III, são mais complexas que a RNA polimerase de procariontes (E. coli), pois as RNA polimerases eucarióticas requerem a assistência de outras proteínas chamadas fatores de transcriçãopara iniciar a síntese de cadeias de RNA.

     A RNA polimerase I está no nucléolo (região onde o RNAr é produzido e combinado a proteínas ribossomais), e ela catalisa a síntese dos RNA ribossomais; a RNA polimerase IItranscreve genes nucleares que codificam proteínas; a RNA polimerase III catalisa a síntese de moléculas de RNAt, e também de pequenos RNA nucleares.

Figura 9: RNAs polimerases.

     Início das cadeias de RNA: Todas as RNA polimerases eucarióticas requerem a ajuda de  fatores protéicos de transcrição para começar a síntese de uma cadeia de RNA. Esses  fatores de transcrição devem se ligar a uma região promotora no DNA e formar um  complexo de iniciação apropriado antes que a RNA polimerase se ligue e inicie a  transcrição.

     O início da transcrição envolve a formação de um segmento localmente  desenrolado de DNA, dando um filamento de DNA que está livre para funcionar como  molde para a síntese de um filamento complementar de RNA.

    A formação do segmento localmente desenrolado de DNA para iniciar a  transcrição envolve a interação de vários fatores de transcrição com sequências  específicas no promotor para a unidade de transcrição.

     Promotores reconhecidos pela RNA polimerase II: elementos curtos conservados  situados antes do local da transcrição.

     TATA box: é o primeiro elemento conservado mais próximo do sítio de transcrição. Sua  sequência é TATAAAA na posição – 30. Seu papel é importante no posicionamento do  ponto de início da transcrição.

     CAAT box: é o segundo elemento conservado. Sua sequência é GGCCAATCT na posição  –80.

     Cada Fator de transcrição que ajuda a RNA polimerase II para o início da  transcrição é chamado TFIIX (X é a letra que identifica o fator individual):

     TFIID – é o primeiro a interagir com o promotor – sua proteína de ligação é a TATA  (TBP); 

     TFIIA e TFIIB; TFIIF se liga à RNA polimerase II e depois ao complexo de iniciação – e  promove desenrolamento do DNA;

     TFIIE se junta ao complexo de iniciação ligando-se ao DNA e em seguida ao ponto de  iniciação da transcrição;  

     TFIIH e TFIIJ se juntam ao complexo após TFIIE.

Figura 10: Reconhecimento do TATA box da região promotora por proteínas específicas (fatores de transcrição); e Reconhecimento dos fatores de transcrição pela enzima RNA polimerase II.

     Alongamento da cadeia de RNA e a Adição de revestimentos de 5’ metil guanosina: O alongamento da cadeia ocorre pelo mesmo mecanismo das células procariontes. No início do alongamento da cadeia ocorre a adição da 7-metil guanosina (7-MG): adicionado quando cerca de 30 nucleotídeos já foram transcritos. O revestimento de 7-MG contém uma ligação incomum 5’-5’ trifosfato e mais alguns grupos metila. Os 7-MG são reconhecidos por fatores envolvidos no início da tradução a protege as cadeias nascentes de RNA da degradação por endonucleases.

Figura 11: Alongamento. RNA polimerase II adiciona ribonucleotídeos à fita de RNAm em formação, no sentido 5’-3’.

Figura 12: RNA polimerase II adiciona ribonucleotídeos à fita de RNAm em formação, no sentido 5’-3’. E depois a enzima guaniltransferase adiciona um revestimento (cap: 7-metil guanosina) à extremidade 5’ do RNAm.

     Término por clivagem da cadeia e a Adição de caudas 3’ poli(A):  As pontas 3’ do  transcrito são formadas pela clivagem do RNA e não por término da transcrição. A  transcrição segue até 1000 ou 2000 nucleotídeos além do sítio 3’ do transcrito final. Isto  é, a transcrição continua além do sítio que será a ponta 3’, e o segmento distal é  removido  por clivagem endonucleotídica. A remoção ocorre pelo reconhecimento de  uma  seqüência  AAUAAA perto da ponta da unidade de transcrição. Após a clivagem  ocorre a  poliadenilação (adição de caudas poli (A) aos RNAm eucariótico).

Figura 13: Terminação.