A transcrição é um processo fundamental para a expressão gênica e a síntese de proteínas em organismos eucarióticos. Neste artigo, discutiremos os passos envolvidos na transcrição eucariótica, bem como os fatores de transcrição que desempenham um papel crucial nesse processo.
Introdução à Transcrição Eucariótica
A transcrição é o processo pelo qual a informação genética contida no DNA é copiada em uma molécula de RNA mensageiro (mRNA). Nos organismos eucarióticos, a transcrição ocorre no núcleo da célula e envolve a síntese de diferentes tipos de RNA, incluindo o mRNA, o RNA ribossômico (rRNA) e o RNA transportador (tRNA).
A principal diferença entre a transcrição em organismos procariontes e eucariontes está relacionada à complexidade do processo. Nos eucariontes, a transcrição é mais complexa devido à presença de um núcleo membranoso e organelas. Além disso, os eucariontes possuem três diferentes RNA polimerases que transcrevem diferentes conjuntos de genes.
Os Três Tipos de RNA Polimerase Eucariótica
Nos eucariontes, existem três tipos de RNA polimerase: RNA polimerase I, RNA polimerase II e RNA polimerase III. Cada uma dessas polimerases é responsável pela transcrição de um conjunto específico de genes.
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RNA Polimerase I: Localizada no nucleolo, a RNA polimerase I é responsável pela transcrição do RNA ribossômico (rRNA). O rRNA é um componente estrutural dos ribossomos e é essencial para o processo de tradução.
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RNA Polimerase II: Localizada no núcleo, a RNA polimerase II é responsável pela transcrição da maioria dos genes eucarióticos. Ela sintetiza o pré-mRNA, que passará por processamento adicional antes de se tornar um mRNA maduro.
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RNA Polimerase III: Também localizada no núcleo, a RNA polimerase III transcreve genes que codificam o RNA transportador (tRNA), o RNA ribossômico 5S e outros pequenos RNAs nucleares.
Cada uma dessas polimerases requer um conjunto específico de fatores de transcrição para se ligar ao DNA e iniciar a transcrição.
Fatores de Transcrição na Iniciação da Transcrição Eucariótica
Diferentemente da RNA polimerase procarionte, que pode se ligar diretamente ao DNA, as RNA polimerases eucarióticas requerem a presença de outros fatores de transcrição para se ligarem à região promotora do DNA e recrutar a polimerase correta.
Os fatores de transcrição são proteínas que se ligam a sequências específicas de DNA, chamadas de elementos regulatórios, e ajudam a iniciar a transcrição. Na transcrição eucariótica, os fatores de transcrição basais são responsáveis por recrutar a RNA polimerase II para a região promotora do gene.
O complexo basal de transcrição é composto por vários fatores de transcrição, incluindo o TFIID, que contém uma proteína de ligação ao TATA (TBP) que se liga à caixa TATA, uma sequência conservada no DNA promotora. Outros fatores de transcrição, como o TFIIA, TFIIB, TFIIE, TFIIF e TFIIH, se ligam ao complexo basal e ajudam a estabilizar a formação do complexo de iniciação da transcrição.
Promotores e Fatores de Transcrição Específicos
Os promotores eucarióticos são mais complexos do que os promotores procariontes. No entanto, ambos possuem sequências conservadas que desempenham um papel crucial na iniciação da transcrição.
No caso dos eucariotos, a sequência conservada conhecida como caixa TATA está localizada a cerca de -25 a -35 bases em relação ao local de início da transcrição. Essa sequência é reconhecida pelo fator de transcrição TBP, que faz parte do complexo TFIID.
Além da caixa TATA, os promotores eucarióticos podem conter outras sequências regulatórias, como a caixa CAAT e as caixas GC-ricas. Essas sequências podem interagir com outros fatores de transcrição e influenciar a eficiência da transcrição.
Elongação e Término da Transcrição Eucariótica
Após a formação do complexo de iniciação da transcrição, a RNA polimerase II é liberada dos fatores de transcrição e a elongação da transcrição pode ocorrer. Durante a elongação, a RNA polimerase II sintetiza o pré-mRNA na direção 5' para 3', assim como ocorre na transcrição procarionte.
No entanto, a elongação da transcrição eucariótica é mais complexa devido à estrutura do DNA. Nos eucariotos, o DNA está organizado em uma estrutura chamada cromatina, na qual o DNA é enrolado em torno de proteínas histonas. Durante a elongação, a RNA polimerase II precisa mover as histonas para acessar o DNA e sintetizar o pré-mRNA. Esse processo é facilitado por um complexo de proteínas chamado FACT, que ajuda a deslocar as histonas temporariamente.
O término da transcrição difere entre as diferentes RNA polimerases. Enquanto a RNA polimerase II termina a transcrição cerca de 1.000 a 2.000 nucleotídeos além do final do gene, o pré-mRNA é posteriormente processado para remover a cauda e outras modificações. Já as RNA polimerases I e III possuem sinais específicos de término que são reconhecidos por proteínas de término.
Conclusão
A transcrição eucariótica é um processo complexo que envolve a interação de diferentes fatores de transcrição e RNA polimerases. Os promotores eucarióticos contêm sequências conservadas, como a caixa TATA, que são reconhecidas por fatores de transcrição específicos.
A elongação da transcrição eucariótica requer a remoção temporária das histonas para permitir o acesso da RNA polimerase II ao DNA. O término da transcrição é regulado por sinais específicos reconhecidos pelas RNA polimerases I e III.
Compreender os mecanismos da transcrição eucariótica é fundamental para a compreensão da expressão gênica e da síntese de proteínas nos organismos eucarióticos.
Esperamos que este artigo tenha fornecido informações valiosas sobre a transcrição eucariótica e os fatores de transcrição envolvidos nesse processo.