Genes IX Benjamin Lewin - PortuguesBR

11.11 O FATOR SIGMA CONTROLA A LIGAÇÃO AO ONA 271
dade real de associação direta a alguns promotores
in vitro, no entanto, parece ser de ~ 10 8 M~ 1 seg- 1 ,
igual ou superior ao limite de difusão. Se esses valores
forem aplicados in llÍvo, o tempo necessário
para ciclos aleatórios de sucessivas associação e dissociação
aos sítios de ligação frouxa seria muito
grande para ser responsável pela forma com a qual
a RNA polimerase encontra seu promotor.
A RNA polimerase deve, porranto, usar ourros
mecanismos para procurar seus sítios de ligação. A FI­
GURA 11.23 mostra que o processo poderia ser acelerado
se o alvo inicial da RNA polimerase for o genoma
inteiro, não apenas uma seqüência promotora específica.
Aumentando-se o tamanho do alvo, a constante de
velocidade de difusão para o DNA é correspondentemente
amnentada, deixando de ser Limitante.
Se essa idéia for correta, uma RNA polimerase livre
liga-se ao DNA, permanecendo em contato com
este. Como a enzima se move de um sítio de ligação
(frouxa) aleatório no DNA para um promotor? O
modelo mais provável supõe que a seqüência ligada é
diretamente deslocada por outra seqüência. Uma veL
presa ao DNA, a enzima troca rapidamente essa seqüência
por outra seqüência, continuando a permuta
de seqüências até encontrar o promotor. Em se::guida,
a enzima forma um complexo aberto esrável, iniciando,
então, a transcrição. O processo de:: busca torna-se
muito mais rápido, porque a dissociação e a associação
são virrualmenre simultânea~, e não se perde tempo
navegando-se entre sítios. O deslocamento direto
pode criar um "trajeto direcionado", no qual a enzima
se move preferencialmente de um sítio fraco para mn
sítio mais fone.
Ourra idéia supõe que a enzima desliza ao longo
do D NA por um movimento aleatório unidimensional,
como mostrado na FIGURA 11.24, parando
apenas quando encontra um promoror. Não
existe, no entanto, evidências de que a RNA polirnerase
(ou as proteínas que se ligam ao DNA) possa
atuar desta maneira.
11111 O Fator Sigma Controla a
Ligação ao DNA
Conceito Essencial
• Uma alteração na associação entre o fator sigma e a haloenzima
modifica a afinidade de Ligação ao DNA de forma
que a enzima cerne pode mover-se ao longo do DNA.
A RNA polimerase encontra um dilema em conciliar
suas necessidades de iniciação ç:om aquelas da elongação.
A iniciaç.ío requer a ligação aperrada somente com
seqüências particulares (promorores), ao passo que a
elongação requer a associação esrreira com todas as se-
qüências que a enzima encontra durante a rranscrição.
A FIGURA 11.25 ilustra como o dilema é resolvido
pela associação reversível entre o fator sigma e a
enzima cerne. Corno mencionado (ver Seção 11.8, A
Associação com o Fator Sigma É Alterada na Iniciação),
o faror sigma pode tanto ser liberado após a iniciação,
ou modificar sua associação com a enzima cerne
de forma a deixar de participar da lígaç.ío ao O NA.
Exjsrem menos moléculas de sigma que da enzima
cerne; assim, a utilização da enzima cerne requer a
reciclagem de sigma. Isto ocorre imediatamente após
a iniciação (como apresentado na figura) em cerca de
um terço dos casos; provavelmente, o fator sigma e o
cerne dissociam-se em algum momento posterior nos
outros casos.
A difusão randômica para
qualquer sítio é rápida
.. .
: f -10 1 4 M- 1seg-1
A troca com o promotor pode ser rápida
.. : ?
: ' .
FIGURA 11.23 A RNA polimerase liga-se muito rapidamente a
seqüências aleatórias de DNA, podendo encontrar um promotor
pelo deslocamento direto da seqüência de DNA ligada.
O deslize ao longo do DNA não ocorre
FlGUR~ 11.24 A RNA polimerase não desliza ao longo do DNA.
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