Transcrição cooperativa de genes ribossomais em Escherichia coli usando um modelo estocástico e dependente de sequência

Resumo

O processo de transcrição realizado pela RNA polimerase (RNAP) é responsável pelo controle da expressão gênica, do metabolismo e, consequentemente, pelo desenvolvimento do indivíduo. Esse processo pode ser dividido em três fases principais: iniciação, alongamento e terminação. Diversas técnicas já foram utilizadas para o estudo de todo o processo, como a microscopia de força atômica, fluorescência de molécula única, e técnicas onde se utilizam pinças ópticas. A partir dos resultados desses experimentos, pode-se observar a complexidade inerente ao processo e modelos teóricos foram propostos para explicar os fenômenos observados e simular a transcrição. Entretanto, experimentos recentes mostraram que o comportamento da transcrição em sequências ribossomais de Escherichia coli (E. coli) na presença de grandes concentrações de RNAP é diferente do previsto por esses modelos. A presença de complexos antiterminais e de colisões entre as enzimas causam o aumento da taxa e da velocidade da transcrição. Apesar de um modelo in silico estar disponível na literatura, o mesmo considera que a transcrição possui uma taxa de ocorrência constante durante todo o processo, enquanto experimentos recentes mostraram a ocorrência de pausas durante todo o alongamento transcricional. Propomos então, nesse projeto de mestrado, a simulação de um modelo cinético estocástico para o movimento da RNAP na fita de DNA ribossomal de E. coli, com a inclusão de interações entre mais de uma polimerase e seus fatores reguladores visando uma maior fidelidade do modelo com os dados disponíveis na literatura.