Terminação e Atenuação da Transcrição

A terminação da transcrição é a etapa em que a RNA polimerase interrompe a síntese e libera o RNA completo e o molde, definindo onde um transcrito termina. A atenuação é uma estratégia regulatória relacionada, proeminente em bactérias, na qual a terminação prematura dentro de uma região líder ajusta a quantidade de um gene a jusante que é transcrita em resposta às condições celulares.

Definition

Terminação da transcrição, genética é o processo pelo qual a RNA polimerase cessa a síntese de RNA e se dissocia do molde de DNA, liberando o transcrito; atenuação é a regulação da expressão gênica através da terminação prematura controlada da transcrição antes que a polimerase atinja os genes estruturais.

Scope

O tópico abrange os mecanismos que encerram a transcrição, a terminação intrínseca bacteriana (dependente de grampo) e dependente de Rho, a terminação eucariótica acoplada à clivagem da extremidade 3' e poliadenilação, e a terminação prematura regulatória, incluindo atenuação e antiterminação. Ele trata esses mecanismos em um nível de referência-educacional e não como orientação clínica.

Core questions

• Que sinais indicam à RNA polimerase para parar e liberar seu transcrito?
• Como as bactérias usam a terminação prematura (atenuação) para regular a expressão gênica?
• Como a terminação eucariótica é acoplada ao processamento da extremidade 3' do RNA?

Key concepts

• Terminação intrínseca (dependente de grampo)
• Terminação dependente de Rho
• Atenuação e peptídeos líderes
• Antiterminação
• Riboswitches
• Clivagem da extremidade 3' e poliadenilação
• Pausa da polimerase

Mechanisms

Em bactérias, os terminadores intrínsecos formam um grampo de RNA rico em GC seguido por um trato rico em uracila que desestabiliza o complexo de alongamento, enquanto a terminação dependente de Rho usa a helicase Rho para translocar ao longo do transcrito e desalojar a polimerase; fatores de antiterminação podem anular esses sinais. A atenuação regula a expressão permitindo que estruturas secundárias de RNA alternativas em uma região líder favoreçam ou previnam a formação do terminador, frequentemente acopladas à tradução de um peptídeo líder curto ou à detecção de pequenas moléculas por um riboswitch. Em eucariotos, a terminação de genes codificadores de proteínas é acoplada ao reconhecimento do sinal de poliadenilação e clivagem do RNA nascente, após o que a polimerase é liberada; em todos os sistemas, a pausa da polimerase está intimamente ligada ao controle de onde e se a terminação ocorre.

Clinical relevance

Os mecanismos de terminação e atenuação são estudados como alvos para antimicrobianos e como fontes de variação regulatória; a formação defeituosa da extremidade 3' e a terminação aberrante podem perturbar a expressão gênica em doenças. Esta entrada é uma descrição de referência de mecanismos e não é uma base para decisões de tratamento.

History

A atenuação foi definida através de estudos de operons biossintéticos de aminoácidos bacterianos, baseando-se na lógica regulatória do modelo de operon de 1961, enquanto os mecanismos de terminação intrínseca e dependente de Rho foram estabelecidos pela bioquímica da transcrição bacteriana. Em eucariotos, o trabalho sobre o processamento da extremidade 3' ligou a terminação à poliadenilação, e revisões modernas sintetizam o controle de terminação, antiterminação e alongamento.

Key figures

• Charles Yanofsky
• Nick J. Proudfoot
• Irina Artsimovitch
• John T. Lis

Seminal works

• santangelo-artsimovitch-2011
• proudfoot-2011

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre terminação intrínseca e dependente de Rho?

A terminação intrínseca depende de um grampo de RNA e de um trato rico em uracila que desestabilizam a polimerase por si mesmos, enquanto a terminação dependente de Rho requer a proteína Rho para puxar a polimerase para fora do molde.

Como a atenuação regula um gene?

A atenuação permite que a célula escolha, através de estruturas alternativas de RNA em uma região líder, se a transcrição termina precocemente ou continua nos genes estruturais, ajustando a expressão a condições como a disponibilidade de aminoácidos.