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ESPECÍFICA REPLIC TRANSC E TRAD ESPECÍFICA REPLIC TRANSC E TRAD Presentation Transcript

  • Controle Gênico Celular Profa. Marcia M Pedroso
  • Nucleotídeos• É a unidade formadora dos ácidos nucléicos: DNA e RNA.• Eles estão unidos por uma lig. Fosfodiéster entre a pentose de um nucleotídeo e o grupo fosfato de outro;• É composto por um radical fosfato, uma pentose (ribose  RNA e desoxirribose DNA) e uma base nitrogenada (Adenina, Guanina, Citosina, Timina e Uracila).
  • NucleotídeosC GA T
  • Nucleotídeos Para memorizar as basesnitrogenadas e diferenciá-las, guarde:PUlGA (pulga): PU = púrica, G =guanina, A = adenina;PITUCa (pituca): PI = pirimidina, T= timina, U = uracila e C = citosina; C G A T
  • O CONTROLE GÊNICO CELULAR Os processos de replicação, transcrição e síntese deproteínas na célula são controlados pelo metabolismo decontrole. As duas principais personagens são as moléculas deDNA e RNA. O DNA (ácido desoxirribonucleico) é o patrimôniogenético, que contém as instruções para a síntese de todas asproteínas que a célula é capaz de realizar. O RNA (ácido ribonucleico) atua como mensageiro(RNA mensageiro) entre o DNA e o ribossomo, local desíntese de proteínas.
  • DNA - Ácido Desoxirribonucléico.• Molécula de fita dupla formando uma dupla hélice;• As fitas estão unidas por pontes de Hidrogênio;• Tem como base nitrogenada exclusiva a timina;• Tem como pentose a desoxirribose.
  • RNA - Ácido Ribonucléico.• Molécula de fita SIMPLES formando uma hélice;• Tem como base nitrogenada exclusiva a uracila;• Tem como pentose a ribose.
  • ≠S ENTRE DNA e RNADNA (ácido desoxirribonucleico) RNA (ácido ribonucleico)Localiza-se somente no núcleo Localiza-se no núcleo e no citoplasmaApresenta forma de dupla hélice com duas Apresenta apenas uma fitafitasÉ formado com a pentose (açúcar) É formado com a pentose ribosedesoxirriboseBases nitrogenadas participantes: A, T, C, G Bases nitrogenadas participantes: A, U, C, G
  • DNA RNA Adenina Guanina Ligação fosfodiéster CitosinaTimina Uracila
  • C GPAREAMENTO DAS BASES A T
  • “Regras de Chargaff”• Que a sequencia de nucleotídeos do DNA varia entre asespécies, isto é, não se repetiam na mesma ordem;• Que quase todo o DNA, independentemente de qualorganismo ou tecido tenha sido extraído, mantém algumaspropriedades;• Demonstrou que o total de purinas (A+G) e o total depirimidinas (C+T) eram geralmente iguais;• E que a quantidade de A / T e C / G são também iguais.
  • O DNA apresenta estrutura Os pares de bases deem dupla fita, com Watson-Crickpareamento obrigatório:A sempre com TC sempre com GO pareamento é antiparaleloA existência de sulcos diferentes (maior e menor) se deve:(1) Às diferentes estruturas das bordas superior e inferior das bases(2) À assimetria da desoxirribose
  • Watson e Crick também propuseram uma disposição em hélice (parafuso) das duas fitas complementaresAtenção para os sulcos maior e menor ao longo da hélice
  • Transcrição Reversa - transcriptase reversa• Enzima encontrada nos vírus com RNA (retrovírus).• Faz uma transcrição inversa, produzindo uma molécula de DNA a partir de seu RNA.• Uma vez produzido o DNA nos retrovírus, pela atividade da transcriptase reversa este se integra ao cromossomo da célula infectada e ocorre a síntese de proteínas virais, seguindo o processo normal da síntese protéica (DNA-RNA-proteína).• Um exemplo desse tipo de vírus é o HIV, causador da Aids.
  • Replicação DNA DNATranscrição Reversa Transcrição RNA Tradução Proteína
  • Duplicação do DNA• É a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.• Ocorre durante a fase S da intérfase.• É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas originais que serviu de molde para a síntese de outra fita “nova”• Possui como principal enzima a DNA polimerase. Além dela temos as enzimas:• DNA ligase = liga os fragmentos de Okazaki (lig. Fosfodiéster);• DNA helicase = abre a cadeia quebrando as ptes de H;• DNA primase = síntese de primers (seq de nucleotídeos) 5’→ 3’ formam os frag. de Okasaki;• Topoisomerase = corta as cadeias a frente da duplicação relaxando a dupla hélice.
  • Todas as DNA polimerases conhecidas são capazes de estender fitas de DNA apenas na direção 5 3 Como, então, se dá a síntese na outra fita molde de direção 3 5 da forquilha de replicação que está “EMBOLADA”?O que ocorre é uma replicação descontínua numa direção e contínuana outra; os fragmentos (de Okasaki) são unidos mais tarde por uma ligase
  • Todas as DNA polimerasesprecisam de um grupo 3-OHpara estender acadeia de DNAComo, então, seinicia a síntese de DNA? Uma enzimachamada primase sintetiza umPRIMER de RNA tanto na fita líder como nos fragmentos de Okasaki,deixando o grupo Uma RNA polimerase pode sintetizar também OH 3’ livre um primer da fita líder
  • DNA Duplicação DNA DNA
  • RNA• Ácido Ribonucléico;• Molécula de fita simples;• Todos sintetizados a partir do DNA no núcleo. É dividido em:RNA mensageiro (RNAm)RNA transportador (RNAt)RNA ribossômico (RNAr)
  • RNAm - produto da transcrição Leva a informação da sequencia proteica a ser formada do núcleo para o citoplasma, onde ocorre a tradução; Compreende somente cerca de 5% do RNA da célula Ele contém uma sequencia de trincas correspondente a uma das fitas do DNA; Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominada códon e corresponde a um aminoácido na proteína que irá se formar.
  • No RNAm existe:1 códon  3 nucleotídeos no RNAm = 1aa um códon de iniciação = AUG (metionina); 3 códons de término = UAA, UAG, UGA (stop); 7 códons  21 nucleotídeos = 7 aa
  • RNAt Levam os aminoácidos para o RNAm durante o processo de síntese proteica; Apresentam uma trinca de nucleotídeos que se destaca, denominada anticódon; É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve ser colocado o aminoácido por ele transportado; Cada RNAt carrega um aminoácido específico, de acordo com o anticódon que possui.
  • Há 20 aminoácidos diferentes paraformar vários tipos de proteínas, asquais diferem pela posição dosaminoácidos. Nosso material genético édegenerado, ou seja, trincas ≠ podemdeterminar um mesmo aa.
  • tRNA-Estrutura secundáriacom grampos e alçasformando um trevo-Alto número debases modificadasdepois da suatranscrição
  • 2a. Letra do códon Degeneração do código genético1a. Letra do códon Total de códons = 64
  • Pareamento oscilante da terceira base do códon (wobble base-pairing)
  • Sítio de ligação ao aminoácidoU A C Anti-códon
  • RNAr formado nos nucléolos → RON → alguns cromossomos a possuem (região satélite);São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese protéica;Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas.
  • RIBOSSOSMO Formado por duas subunidades, a maior (60S) e a menor (40S); Possui sítios onde o RNAt se liga para a síntese de proteínas; Podem estar aderidos a memb. do REG; Podem estar livres ou na forma de polirribossomos no citoplasma.
  • TranscriçãoProcesso pelo qual uma molécula de RNAm é produzida usandocomo molde o DNA. DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito
  • FASES DA TRANSCRIÇÃO• INÍCIO – quando ocorre reconhecimento de sequência específica no DNA (AUG);• ALONGAMENTO – quando os ribonucleotídeos são sucessivamente incorporados;• TERMINAÇÃO – quando sequências de término no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida (UAA, UAG, UGA).
  • FUNÇÕES DA RNA POLIMERASE• Reconhecer o promotor;• Síntese de RNA no sentido 3’ → 5’;• Desnaturar o DNA expondo a sequência a ser copiada;• Manter as fitas de DNA separadas na região da síntese;• Manter o híbrido DNA:RNA estável;• Renaturar o DNA na região imediatamente posterior à síntese;• Terminar a síntese do RNA.
  • Bolha de transcrição RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição
  • Direção da transcrição
  • DNA Transcrição DNA RNA
  • Tradução• Também chamada síntese de proteínas• Quando o RNAm chega ao citoplasma ele se associa ao ribossomo. Após essa associação os RNAt levam os aminoácidos, que serão ligados, formando assim a proteína.
  • A tradução do mRNA ocorre em três etapas:iniciação, alongamento e terminação.IniciaçãoA tradução inicia-se com a formação de um Complexo de iniciação:- tRNA que transporta o primeiro aminoácido – a metionina-subunidade menor e maior do ribossoma ligado ao RNAm;Elongação O segundo tRNA liga-se ao sítio. Estabelecimento de uma ligaçãopeptídica, entre o grupo carboxilo (COOH) e o grupo amina (NH2) dooutro;Catalizada por uma enzima, a peptidil-transferase.Terminação O processo para quando surge um dos códons de terminação = stop(UAA, UAG e UGA) Todas as “peças” soltam-se.
  • • Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo. • Nessa organela existem 2 SÍTIOS onde entram os RNAt com aminoácidos específicos.U A C AAAAU G U U U C U U GAC CC C U GA • Somente os RNAt que têm sequencia do anti- códon complementar à sequencia do códon entram no ribossomo.
  • • Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.U A C AAAAU G U U U C U U GAC CC C U GA
  • • O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido.UAC AAA AU G U U U C U U GAC CC C U GA
  • • O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon. • o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com sequência do anti-códonUAC complementar à seqüência do códon. AAA G AA AU G U U U C U U GAC CC C U GA
  • • Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos.UAC AAA G AA AU G U U U C U U GAC CC C U GA
  • UAC AAA G AA AU G U U U C U U GAC CC C U GA • O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. • e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados.
  • • Quando o ribossomo passapor um códon de terminaçãonenhum RNAt entra noribossomo, porque na célulanão existem RNAt comseqüências complementares aoscódons de terminação. GGG AU G U U U C U U GAC CC C U GA Códon de terminação
  • GGG• Então o ribossomo se solta doRNAm, a proteína recém formada éliberada e o RNAm é degradado.AU G U U U C U U GAC C C C U GA
  • Tradução: aa livre Gly Ribossomo Phe His GluProteína Asp Met Ala Cys tRNA 5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA Molécula de mRNA codon Direção do avanço do ribossomo
  • Gly Phe His Glu Asp Met Ala Cys5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Gly Phe His Glu Met Ala Cys Asp5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • His Gly Met Phe Ala Cys Asp Glu5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Ile Met His Ala Gly Cys Asp Glu Phe5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Lys Met Ala Ile Cys His Asp Glu Phe Gly5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Met Ala Lys Cys Asp Ile Glu Phe Gly His5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Met Ala Cys Lys Asp Glu Phe Gly His Ile5’ 3’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
  • Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln5’ STOP 3’ AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAAAAA
  • VISTO DE OUTRO MODO
  • Terminação
  • UM RESUMO DOS 3 PROCESSOS
  • Oração do DNACreio no DNA todo poderosocriador de todos os seres vivos,creio no RNA,seu único filho,que foi concebido por ordem a graça do DNA polimerase.Nasceu como transcrito primáriopadeceu sobre o poder das nucleases, metilases e poliadenilases.Foi processa, modificado e transportado.Desceu do citoplasma e em poucos segundos foi traduzido à proteína.Subiu pelo retículo endoplasmático e o complexo de GolgiE está ancorado à direita de uma proteína GNa membrana plasmáticaDe onde há de vir a controlar a transdução de sinaisEm células normais e apoptóticasCreio na Biologia MolecularNa terapia gênica e na biotecnologiaNo sequenciamento do genoma humanoNa correção de mutaçõesNa clonagem da DollyNa vida eterna.Amém