Transcrição em eucariotas Flashcards
Diferenças entre eucromatina e heterocromatina:
- Eucromatina - cromatina descondensada → ativação da transcrição
- Heterocromatina - cromatina condensada → inativação da transcrição
Qual a função de CRC (complexos de remodelação da cromatina)
Tendo em conta a organização do DNA, para o tornar acessível para a transcrição CRCs e enzimas (como HATs, histonas-acetil-transferases) atuam na heterocromatina e vão ter um efeito de “relaxamento”, ou seja, descondensado-a e transformando-a em eucromatina.
Quantas bases de DNA estão associados ao nucleossoma
146 bp
Montagem de um nucleossoma:
- Forma-se de um tetrâmero de duas H3 e duas H4
- Tetrâmero de H3/H4 liga-se ao dsDNA
- Ligação recruta dois dímeros de H2a e H2b
- Formação de um octâmero com duas histonas de cada.
A acetilação de resíduos nas caudas N-terminais por HAT provoca:
A diminuição da afinidade das histonas para o DNA → cromatina menos compacta → acesso da maquinaria de transcrição
Exemplos de complexos remodeladores de cromatina:
- SWI/SNF
- ISWI
Como é que as diferentes remodelações da cromatina afetam a transcrição:
- Acetilação → transcrição
- Desacetilação → silenciamento de genes
- Metilação → repressão de transcrição
Ordem de ligação dos fatores de transcrição para formar o complexo de pré-iniciação (PIC):
TFIID → TFIIA → TFIIB → TFIIF + RNA Pol II → TFIIE → TFIIH → melting do promotor
O melting do promotor requer a hidrólise de:
ATP mediada por TFIIH → formação do complexo aberto com fosforilação do domínio C-terminal da subunidade Rpb1 da RNAPII, que leva ao início da transcrição.
Que fatores de transcrição gerais se ligam a estas regiões no promotor:
* BRE
* TATA
* Inr
* DCE, DCEII, DCEIII
* DPE
- BRE - TFIIB
- TATA - TBP (TFIID)
- Inr - TFIID
- DCE, DCEII, DCEIII - TFIID
- DPE -TFIID
- TFIIF liga-se à polimerase, ajudando o seu recrutamento para o promotor
- TFIIE liga-se a TFIIH e ajuda o seu recrutamento à região promotora. TFIIH é necessário para fazer o melting do promotor (separação das cadeias)
Que proteínas se ligam e facilitam a pausa da polimerase após a iniciação?
DSIF e NELF
O que ocorre durante a pausa da polimerase?
Recrutamento da enzima capping e de uma RNA metiltransferase(na Ser5 fosforilada no domínio C-terminal da Polimerase) que adicionam um guanosina (guanina ligada a um anel de ribose) metilada à extremidade 5’ do RNA
Como é que a polimerase sai da pausa e entra na elongação produtiva?
- P-TEFb medeia a fosforilação de DSIF, NELF e Ser2 da CTD da Polimerase, estimulando a elongação produtiva → NELF diassocia-se do complexo transcricional mas DSIF, TFIIS e P-TEFb continuam ligados ao longo do gene
- o capping do RNA também estimula a saída da Polimerase da Pausa
O que promove a fuga da Polimerase ao promotor:
Fosforilação da serina5 no CTD pelo TFIIH → destabilização do PIC e a polimerase liberta-se das ligação com o núcleo do promotor. Contudo, muitos GTFs permanecem ligados aos promotores para facilitar rondas subsequentes de transcrição.
O que ocorre ao padrão de fosforilação de CTD da polimerase ao longo da elongação produtiva:
Forma-se um gradiente de fosforilação entre Ser5 e Ser2. A fosforilação de Ser5 diminui ao longo do gene e a fosforilação de Ser2 aumenta ao longo do gene → na extremidade 5’ há mais quantidade de ser5 fosforilada e na extremidade 3’ há mais quantidade de ser2 fosforilada → este padrão é importante pois é o responsável pelo recrutamento das proteínas necessárias a cada fase.
O que propõe o modelo condensate-based da transcrição por Pol II?
Estudos de microscopia revelaram que a transcrição envolve a condensação de diferentes fatores necessários para diferentes passos da transcrição em diferentes regiões do núcleo e a polimerase varia entre essas regiões numa maneira dependente de fosforilação
Segundo modelo anterior, que diferentes condensados se formam?
- Condensado dinâmico do promotor - com fatores de transcrição que se ligam a elementos regulatórios (como os enhancers) e recrutam a polimerase hipofosforilada, com co-ativadores (como o mediador) e fatores de iniciação
- Condensado transiente de gene body- RNA nascente, alongamento, fatores de processamento de RNA e Pol II fosforilada
Tipos de terminação em leveduras e em humanos:
Leveduras:
* dependente de polyA
* dependente de Sen1
Humanos: apenas dependente de polyA
Na terminação dependente de polyA, qual serina é mais fosforilada no CTD da polimerase? E na dependente de Sen1?
- PolyA: Ser2
- Sen1: Ser5
Fatores humanos envolvidos na terminação e homólogos na levedura:
Humanos: CPSF, CSIF, complexo XRN2
Leveduras: CPF, CFIA, RAT1
Terminação dependente de polyA em leveduras:
RAT1 (exonuclease) é recrutada para a polimerase por proteínas que interagem com a Ser2 fosforilada de CTD e com zonas ricas de A’s e U’s → Modelo torpedo: RAT1 degrada RNA downstream → clivagem e processamento da extremidade 3’ → disrupção do híbrido do sítio ativo de PolII.
Para além disso, a subunidade CPF (factor de clivagem e poliadenilação) pode interagir com o corpo de PolII
* A associação ótima de RAT1 com a cromatina requere a clivagem do fator IA → há várias proteínas que assembly na polimerase e são importantes para a função de RAT1
Terminação dependente de Sen-1 em leveduras:
Transcrição de DNA não codificante
Sen1 é recrutada para PolII via proteínas que interagem com Ser5-P da CTD (como Nrd1) e com elementos específicos de RNA (repetições GUAA) → atividade helicase de Sen1 desembaraça o sítio ativo híbrido da PolII
Terminação dependente de poly(A) em humanos:
A pausa da PolII humana é induzida quando CPSF (que está ligada à PolII reconhece o sinal AAUAAA no transcrito nascente e liga-se (step1) → a transcrição continua e a após a exposição do sítio de ligação rico em GU, CstF remove CPSF (step2) e cliva o mRNA entre AAUAA e GU-rich (sítio Poly(A)) → XRN2 (exoribunoclease 5’-3’) degrada o RNA downstream o que desloca a PolII como descrito para Rat1 (step3)
