User:Margarida Gama-Carvalho/Notebook/Undergrad teaching/2010/03/09

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  • Compare as duas sequências
  • Que diferenças encontra e qual a sua origem?

No alinhamento verifica-se que há 3 porções do mRNA que são 100% complementares à sequência genómica mas que no estão separadas por segmentos de maiores dimensões que não têm nenhuma correspondência no mRNA. Estes segmentos são intrões, que foram removidos do RNA após a transcrição pelo processo de splicing, dando origem a um mRNA maduro. O gene da betaglobina é assim constituído por 3 exões e 2 intrões.

Adicionalmente, verifica-se que o mRNA termina com uma sequência repetida de As que não está prsente no genoma. Trata-se da cauda de poli-As, que é adicionada por uma polimerase especial ao RNA no final da transcrição.


  • Onde se inicia a transcrição e porquê?

A transcrição inicia-se no nucleótido 546 da sequência genómica apresentada, que é o primeiro nucleótido a alinhar com a sequência do mRNA. Este local é definido pela interacção da RNA polimerase II com o promotor e outras sequências auxiliares que estão presente no gene da beta-globina, É possível identificar:

  1. Um promotor de tipo TATA box (ATAAAA) a 25 pares de bases do nucleótido +1;
  2. Um elemento CCAGGG semelhante ao local de ligação do factor TFIID a 37 pares de bases do nucleótido +1;
  3. A sequência iniciadora TTACATT, que contém o nucleótido +1;
  4. Boxs CCAAT e CAC a uma distância de 100 nucleótidos do local de iniciação da transcrição;


  • Experimente traduzir ambas as sequências. O que sucede e que implicações tem para o processo de expressão génica?

A tradução da sequência genómica não produz nenhum quadro de leitura aberto, existindo múltiplos codões de terminação. Já o mRNA possui um quadro de leitura que pode ser traduzido numa proteína. É assim possível ver que a sequência codificante de um mRNA se gera apenas após a retirada dos intrões pelo processo de splicing.

Se o processamento do transcrito de um gene não for efectuado, ou não for efectuado de forma correcta, não irá ser produzida nenhuma proteína.

Note-se que nem toda a sequência do mRNA é traduzida: existem regiões designadas por UTRs (untranslated regions) no início e final da molécula.


  • Se estivesse a comparar a sequência de um gene de E. coli e seu transcrito, que diferenças esperaria encontrar? E se fosse de S. cerevisiae (levedura)?

Quer num caso, quer no outro, iria existir uma correspondência total entre a sequência genética e a do mRNA, porque os procariotas não têm intrões e a S. cerevisiae, apesar de ser um organismo eucariota, tem muito poucos genes com intrões que, em geral, não são mais do que um por gene.


  • As bactérias e leveduras podem ser crescidas facilmente em grandes quantidades, o que permite a utilização destes organismos como "fábricas" de produção de proteínas. Se pretender utilizar estes organismos para produzir uma proteína humana, que aspectos terá de ter em consideração?

O facto destes organismos não possuirem intrões coloca obstáculos à expressão de proteínas a partir de sequências genómicas. Isto implica que tem de ser contruído um gene artificial que seja complementar ao mRNA processado.

Evidentemente que para uma expressão eficiente, este gene terá de ser enquadrado em elementos reguladores da transcrição (e tradução) apropriados ao organismo em causa.



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