O ácido ribonucleico, ou RNA, desempenha vários papéis vitais na vida de uma célula. Ele age como um mensageiro, transmitindo o código genético do ácido desoxirribonucleico, ou DNA, para a maquinaria de síntese de proteína da célula. O RNA ribossômico se une a proteínas para formar ribossomos, as fábricas de proteína da célula. Transfira o RNA transporta os aminoácidos para as cadeias de proteína em crescimento, pois os ribossomos traduzem o RNA mensageiro. Outras formas de RNA ajudam a controlar a atividade das células. A enzima RNA polimerase, ou RNAP, que tem várias formas, é responsável pelo alongamento da cadeia de RNA durante a transcrição do DNA.
Estrutura da polimerase de RNA
Em células eucarióticas - isto é, células com núcleos organizados - os diferentes tipos de RNAP são rotulados de I a V. Cada um tem uma estrutura ligeiramente diferente e cada um cria um conjunto diferente de RNAs. Por exemplo, a RNAP II é responsável pela criação de RNA mensageiro ou mRNA. As células procarióticas (que não possuem núcleos organizados) possuem um tipo de RNAP. A enzima consiste de várias subunidades proteicas que desempenham várias funções durante a transcrição. Um sítio ativo contendo um átomo de magnésio é a localização dentro da enzima na qual o RNA se alonga. O sítio ativo adiciona grupos de fosfato de açúcar à cadeia de RNA em crescimento e anexa bases de nucleotídeos de acordo com as regras de emparelhamento de bases.
Emparelhamento de bases
O DNA é uma molécula longa com um backbone composto por alternância unidades de açúcar e fosfato. Uma das quatro bases de nucleotídeos - moléculas de anel único ou duplo com nitrogênio - é suspensa em cada unidade de açúcar. As quatro bases de DNA são marcadas A, T, C e G. A seqüência de pares de bases ao longo da molécula de DNA dita a seqüência de aminoácidos nas proteínas sintetizadas pela célula. O DNA geralmente existe como uma hélice dupla na qual as bases de duas cadeias se ligam umas às outras de acordo com as regras de pareamento: as bases A e T formam um conjunto de pares, enquanto C e G formam o outro conjunto. O RNA é uma molécula de cadeia simples relacionada que observa as mesmas regras de emparelhamento de bases durante a transcrição do DNA, exceto pela substituição da base U por T no RNA.
Início da Transcrição
Início da Proteína Os fatores devem formar um complexo com uma molécula de RNA polimerase antes que a transcrição possa começar. Estes factores permitem que a enzima se ligue a regiões promotoras - pontos de ligação para diferentes unidades de transcrição - numa cadeia de ADN. Unidades de transcrição são sequências de um ou mais genes, que são as porções especificadoras de proteína de uma cadeia de DNA. O complexo de RNA polimerase cria uma bolha de transcrição descompactando uma parte da dupla hélice do DNA no início da unidade de transcrição. O complexo enzimático então começa a montar o RNA lendo o DNA template strand uma base de cada vez.
Alongamento e Terminação
O complexo da RNA polimerase pode fazer muitas falsas partidas antes do início do alongamento. Em um falso começo, a enzima transcreve cerca de 10 bases e então aborta o processo e reinicia. O alongamento só pode começar quando o RNAP libera os fatores protéicos iniciais que o ancoram na região do promotor de DNA. Uma vez que o alongamento está em andamento, a enzima conta com fatores de alongamento para ajudar a mover a bolha de transcrição pela cadeia de DNA. A molécula RNAP em movimento alonga a nova cadeia de RNA adicionando unidades de fosfato de açúcar e bases de nucleotídeos que complementam as bases no modelo de DNA. Se o RNAP descobre uma base errada, pode decompor e resintetizar o segmento de RNA errante. A transcrição termina quando a enzima lê uma seqüência de parada no modelo de DNA. Na terminação, a enzima RNAP libera o transcrito de RNA, os fatores de proteína e o modelo de DNA.
