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8.10:

Fatores de Alongamento da Transcrição

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Molecular Biology
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Transcription Elongation Factors

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Uma vez que a transcrição é iniciada na célula, os fatores iniciais da transcrição são liberados do complexo do pre-início. A RNA polimerase deve então adicionar novos nucleotídeos à extremidade de três primes da cadeia de RNA em crescimento, numa fase chamada de alongamento de transcrição. O alongamento em eucariotas é desafiador como o DNA em uma célula não divisória existe como uma rede condensada chamada de cromatina.Na cromatina, o DNA é enrolado firmemente em torno de proteínas histonas carregadas em intervalos repetidos. Os complexos histonas do DNA são chamados nucleossomas. Quando a RNA polimerase encontra os nucleossomas ou outras proteínas de ligação de DNA, ou algumas sequências específicas de DNA, ela pode parar.A incapacidade de translocar mais pode levar à dissociação da RNA polimerase antes de o gene completo ser transcrito. Para evitar isto, a célula recruta proteínas acessórias especiais que podem ajudar a RNA polimerase executar um processo de alongamento ininterrupto sobre o gene. Os fatores de alongamento eucarióticos associam-se diretamente com RNA polimerase e ajudam-no a mover suavemente ao longo da cadeia do modelo de DNA e a realizar sua atividade catalítica.Além disso, a célula também recruta algumas outras proteínas, tais como a o completo de remodelação cromatina ATP-dependente remodelando e histonas chaperonas, que permitem que a maquinaria de transcrição tenha acesso ao DNA genómico condensado dentro da cromatina. Estes complexos multi-subunidades perturbam a interação entre o núcleo do histona e o DNA, resultando na reestruturação ou reposicionamento dos nucleossomas. Alterações na arquitetura do nucleossoma ajudam a criar regiões livres de nucleossomas do DNA que pode ser facilmente encontrados pela maquinaria de transcrição.Uma vez que o pré-mRNA é sintetizado, as histonas devem ser readmitidas no modelo de DNA. As proteínas remodeladoras da cromatina e as histonas chaperonas, então, rebobinam o DNA em torno das proteínas histonas, completando O processo de remontagem do nucleossoma.

8.10:

Fatores de Alongamento da Transcrição

O alongamento da transcrição é um processo dinâmico que se altera dependendo da heterogeneidade da sequência do DNA que está a ser transcrito. Por conseguinte, não é de surpreender que a composição do complexo de alongamento também varie ao longo do caminho enquanto um gene é transcrito.

O alongamento da transcrição é regulado por meio de pausas da RNA polimerase em várias ocasiões durante a transcrição. Em bactérias, estas pausas são necessárias porque a transcrição do DNA para mRNA é acoplada à tradução desse mRNA em uma proteína. No entanto, em eucariotas, a transcrição é acoplada ao processamento de mRNA. Assim, a pausa da RNA polimerase em torno de junções exão-intrão é necessária para aumentar a eficiência do splicing de mRNA.

Estas pausas na atividade da RNA Polimerase podem ser reversíveis ou irreversíveis. Em caso de pausa reversível, proteínas como a TFIIF, elongins, ELL, asseguram que a RNA Polimerase retoma o alongamento após uma breve pausa. No entanto, se a pausa na atividade da RNA Polimerase for irreversível, ela torna-se uma paragem transcricional. Se a transcrição parar, então a enzima não pode retomar o alongamento sozinha. Nesta situação, factores de alongamento, tais como TFIIS  e pTEFb, permitem que a RNA Polimerase II leia através do molde de DNA em locais de paragem transcricional.

Além disso, factores de remodelação de cromatina dependentes de ATP e chaperonas histonas também estão envolvidos na regulação do alongamento da transcrição. Juntos, eles podem alterar as posições dos nucleossomas ao longo do DNA, tornando-o acessível ou inacessível à maquinaria de transcrição.

Assim, a RNA polimerase precisa da ajuda de vários factores para percorrer a cromatina e sequências específicas que interferem com a transcrição.

Suggested Reading

  1. Sims, Robert J., Rimma Belotserkovskaya, and Danny Reinberg. "Elongation by RNA polymerase II: the short and long of it." Genes & development 18, no. 20 (2004): 2437-2468.
  2. Winston, Fred. "Control of eukaryotic transcription elongation." Genome biology 2, no. 2 (2001): reviews1006-1.