transcrição, tradução e duplicação

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Genética e metabolismo 
Estruturas ácidos nucleicos 
A estrutura dos ácidos nucleicos é simples e não varia entre os organismos, são constituídos de sequencias de 
nucleotídeos. 
Nucleotídeo 
- Base nitrogenada, que pode ser uma purina (adenina ou guanina) ou uma pirimidina (timina ou citosina, no DNA; 
uracila ou citosina, no RNA). 
- Açúcar (pentose: desoxirribose, no DNA, ribose, no RNA). 
- Grupo fosfato 
 
-O DNA é encontrado principalmente nos cromossomos, o RNA, encontrado principalmente no nucléolo e no 
citoplasma. 
-A molécula de DNA é uma longa fita de nucleotídeos, enrolada de forma helicoidal. 
- As ligações entre as bases são feitas por pontes de hidrogênio, sendo dupla entre as bases adenina e timina, e 
triplas entre guanina e citosina. 
-As fitas são complementares, semiconservativas e antiparalelas, isto é, corram em direções opostas: uma na 
direção 5’ > 3’ e outra na direção 3’ > 5’. 
 
-Somente as pontes de H, não são suficientes para manter a fita, a estabilização da dupla hélice se dá pelo 
empilhamento de bases adjacentes. 
-As moléculas de DNA possuem muitas vantagens, elas possibilitam o armazenamento e a codificação de imensa 
quantidade de informação, fornece um mecanismo de defesa contra a perda de informação genética causada 
por um dano ao DNA (ex. se uma base de uma das fitas for danificada ou perdida, poderá ser substituída, já que 
sua fita complementar orienta essa substituição), etc... 
Tipos de DNA > A // B // Z 
- O RNA apresenta apenas uma fita de nucleotídeos, cuja composição de bases não está restrita as igualdades 
G=C E A=U. 
Além disso, o RNA é mais instável e fácil de degradar do que o DNA, devido a presença de OH no carbono 
- Existe quatro tipos principais de RNA, todos transcritos de moldes de DNA por RNA-polimerase e com a 
mesma estrutura química básica, têm tamanhos diferentes e possuem sequencias de bases desiguais que 
determinam funções especificas. 
RNAmensageiro: transfere a informação contida nos genes estruturais para as sequencias de aminoácidos que 
formam os polipeptídios (orienta a síntese de proteína). 
- A molécula de RNAm se forma e se desprende da molécula de DNA, nos eucariontes o RNAm é formado de 
introns (regiões não codificadoras que são transcritas, mas não são traduzidas) e exóns (regiões codificadoras 
que são transcritas e traduzidas), por isso ele acaba sendo muito mais longo do que a informação que codifica. 
• Processamento do RNAm -> modificações pós transcricionais. 
- Eliminação dos introns ainda no núcleo por pequenas moléculas de RNA que funcionam como enzimas, 
denominadas riboenzimas. 
- Após a excisão dos introns, os segmentos remanescentes (exóns) reúnem-se para formar o RNAm. 
• Somente mutações nos exóns podem afetar a sequência proteica; no entanto, mutações em introns 
podem afetar o processamento do RNA mensageiro, impedindo, assim, a síntese da cadeia polipeptídica. 
Durante seu processamento, pode ocorrer o capping, isto é, adição de um nucleotídeo especifico modificado 
(uma guanina metilada), denominada CAP (capuz), à extremidade 5’ do RNAm, no núcleo. 
Esse evento tem grande efeito na tradução do RNAm, pois confere proteção contra degradação. 
 
Outra modificação pós-transcricional do RNAm é a adição de aproximadamente 200 nucleotídeos de adenina a 
sua extremidade 3’, constituindo a chamada cauda poli-A -> confere maior estabilidade no momento em que 
chega ao citoplasma. 
RNAtransportador: Molécula altamente especializada, é importante para a síntese de proteínas durante a 
tradução, sua configuração torna-o apto a reconhecer e ligar-se a aminoácidos por uma de suas extremidades, 
transportando-os para o ribossomo, e a códons determinados do RNAm, pela outra extremidade. 
-Cada aminoácido possui um ou mais RNAst que lhe são específicos. 
-Possui uma região chamada anticódon, que interage com a função de reconhecimento, a bases do RNAm que se 
denominam códon. 
RNAribossomico: é sintetizado nos nucléolos, associando-se a certas proteínas ribossômicas sintetizadas no 
citoplasma e transportadas para os núcleos, para formar os ribossomos, nos quais se dá a tradução genética, 
ou seja, síntese proteica. 
Os ribossomos são constituídos de duas subunidades de tamanhos diferentes produzidas no nucléolo, que estão 
comumente separadas no citoplasma, juntando-se no local da síntese proteica. 
O RNAr desempenha um papel ativo na função ribossômica, pois interage com o RNAt e com o RNAm em cada 
etapa da tradução, facilitando o reconhecimento entre códons e anticódons e auxiliando na ligação desses RNAs 
aos ribossomos. 
Pequeno RNA nuclear: participa do splicing do RNAm (remove os introns) 
RNAinterferente: pequenas sequencias de RNA fita dupla produzidas no núcleo que interferem a tradução 
proteica, ativa a destruição ou inibe um determinado RNAm – pode ser usado para destruir um oncogene. 
Riboenzima: RNA com atividade enzimática. 
• Características do genoma 
1. Procarioto = o material genético não está contido no núcleo, DNA circular, podem conter plasmídeo 
(bactéria) 
2. Eucarioto = material genético está em um núcleo, associado a proteínas chamadas histonas para 
formar o cromossomo. 
Plasmídeo: DNA extra-cromossomal que contém informações adicionais e possui capacidade de duplicação 
autônoma -> Confere resistência a múltiplos antibióticos. 
• Estruturas dos cromossomos 
 
 
P > braço curto // Q > braço longo 
Telomeros: estruturas de DNA situadas nas extremidades dos cromossomos. 
- Controlam o início do envelhecimento das células e a manutenção da estabilidade do patrimônio genético (com a 
idade a produção da telomerase diminui, e os telomeros se encurtam provocando o envelhecimento da célula). 
 
 Duplicação ou Replicação 
• Semiconservativa (metade da informação é velha e metade nova) 
• A nova fita de DNA e sintetizada no sentido 5’ > 3’ 
• A replicação é bidirecional 
• DNA polimerase realiza a duplicação 
• Em procariotos apresenta uma única origem de replicação, nos eucariotos apresenta várias origens e a 
quantidade de DNA e maior 
• A duplicação vai ocorrer na fase S, ela duplica para que aconteça a divisão 
-Como as fitas polinucleotidicas são unidas apenas por pontes de hidrogênio, elas são facilmente separáveis. 
-No momento da replicação, essas ligações se rompem e a dupla-hélice abre-se, com o auxílio de enzimas 
denominadas DNA-helicase, liberando seus terminais para ligarem-se a novos nucleotídeos específicos. 
-Cada fita dirige e serve de molde para a síntese de uma nova fita. 
-O princípio do pareamento complementar de bases estabelece que uma base não pareada atraia um 
nucleotídeo livre somente se ele lhe for complementar. 
-Os nucleotídeos são unidos por ação da enzima DNA-polimerase 3, sendo ligados a fita-molde por novas pontes 
de hidrogênio, e ligações de toda a fita pela enzima DNA-ligase (realiza ligação Fosfodiester – entre 
nucleotídeos). 
-A DNA-polimerase também faz um procedimento de revisão de leitura, no qual um nucleotídeo recém-adicionado 
é conferido para que haja a certeza de sua complementaridade a base da fita-molde, caso negativo, esse 
nucleotídeo é removido e substituído pelo nucleotídeo complementar correto, mas no caso de não haver esse 
reparo, caracteriza-se uma mutação. 
• Tipos de DNA-polimerase 
1. DNA pol I – preenche pedaços de DNA durante a duplicação e reparo. 
2. DNA pol II – alternativa de reparo, mas pode duplicar DNA quando o molde e danificado 
3. DNA pol III – catalisa o crescimento da cadeia 
-A duplicação do DNA é passível de se iniciar, ao mesmo tempo, em vários pontos da fita. O ponto no qual ela se 
origina e denominado forquilha de replicação. 
- O primeiro passo na replicação do DNA ocorre quando uma helicase rompe as pontes de hidrogênio, mantendo 
junto um par de bases, em um sitio de iniciação. 
- Outra enzima, conhecida como primase, vai sintetizar um iniciador, chamado primer. 
-O iniciador vai ser removido enzimaticamente,pela RnaseH, sendo substituído pelas bases corretas de DNA. 
DOGMA CENTRAL DA GENETICA 
DNA DNA duplicação 
DNA RNA transcricao 
RNA PROTEINA tradução 
-> Como as fitas parentais (relativo a pai e mãe) não são paralelas, a replicação do DNA só pode prosseguir 
continuamente em uma das fitas, na direção 5’>3’, denominada fita de replicação continua. 
- Ao longo da fita 3’>5’, chamada fita de replicação descontinua, o novo DNA se forma por meio de pequenos 
segmentos de bases, chamados fragmentos de Okazaki. 
 Resumo: 
1. Abertura da dupla fita > helicase 
2. Síntese do primer > RNA primase 
3. Síntese da nova fita > DNA polimerase III 
4. Retirada dos primers > Rnase H 
5. Preenchimento pela nova fita > DNA polimerase I 
6. Ligação de toda fita > DNAligase 
-> Completas as novas ligações, cada uma das moléculas recém formadas de DNA tem uma das fitas originais e 
outra proveniente dos novos nucleotídeos, por essa razão, a duplicação do DNA é chamada semiconservativa. 
Em geral, a replicação inicia-se em diferentes momentos da fase S da interfase do ciclo celular, até que todo o 
DNA se duplique, formando duas moléculas filhas completas. 
- É a autoduplicação que garante a transmissão do material genético de uma célula para as suas descendentes. 
 
Transcrição reversa 
Síntese do DNA a partir do RNA. 
-Ocorre em retrovírus (genoma de RNA fita simples), exemplo HIV. 
- A enzima transcriptase reversa é capaz de sintetizar uma fita dupla de DNA, copiando o RNA do cromossomo 
viral. 
- O DNA é incorporado ao DNA hospedeiro, durante o ciclo vital do vírus. 
- A célula começa a ler então o DNA viral e sintetiza o que o vírus precisa para viver, assim quando você duplica 
o DNA, o DNAviral duplica junto e faz parte do genoma da pessoa. 
- Possui alta taxa de mutação pois não tem sistema de checagem (exonuclease). 
• A topoisomerase alivia a fita muito tensionada de DNA. 
Transcrição 
-> A síntese proteica se dá em duas fases: transcrição e tradução. 
A transcrição é o processo pelo qual a informação genética é transmitida do DNA para o RNA. 
• Gene: pequeno segmento de DNA 
 Região codificadora 
 Região promotora – marca o início do gene, com sequencias de bases que marcam as 
enzimas para iniciar 
 Região terminalizadora – demarca o final da mensagem do gene 
• A transcrição inicia-se quando a enzima RNA-polimerase II se liga a região promotora. 
• O promotor circunda o primeiro par de bases que é transcrito em RNA, o códon iniciador, e a RNA 
polimerase II move-se ao longo da fita-molde até atingir um códon finalizador. 
• O produto imediato da transcrição é denominado transcrito primário ou RNA primário, consiste em um 
RNA que se estende do códon iniciador ao códon finalizador, na direção 5’ > 3’. 
Entretanto, esse transcrito primário é quase sempre instável: em procariotos é rapidamente modificado em 
RNAm ou clivado em produtos maduros (RNAr e RNAt); em eucariotos, sofre várias modificações em suas 
extremidades, dando origem ao RNAm. 
• A transcrição é o primeiro estágio na expressão genica, sendo controlada por proteínas reguladoras que 
determinam se um gene especifico está disponível para ser transcrito. 
• O primeiro passo na regulação é o da decisão sobre transcrever, ou não, um gene. 
-OperonLac – sequência de gene – indução e inibição. 
-Inibição= se liga ao DNA e impede a transcrição 
-Indução= não se liga ao DNA 
Exemplo: inibição – não tenho lactose e por isso não há necessidade de lactose. 
O inibidor se liga ao DNA e impede a fabricação de lactose. 
- Indução – tenho lactose, ela se liga ao inibidor que se ligaria ao DNA. O DNA é transcrito e forma-se a proteína 
lactose -> Inibidor= CAP. 
 
 
 Antes de sair do núcleo como RNAm, o RNAprimario sofre várias modificações, conjuntamente denominadas 
processamento pós-transcricional. 
• Modificações: 
1. Ocorre adição de um capping (CAP) na extremidade 5’ do RNA. (proteção contra degradação) 
2. Poliadenilação na extremidade 3’ (cauda poliA) -> (sitio de ligação a proteína que protege o RNA 
contra degradação) 
3. Remoção das regiões que não contribuem para a sequência de aminoácidos (introns) – SPLICING – o 
splicing executado pelo spliceossomo e o utilizado para a maioria dos genes. 
As ribonucleoproteínas participam do splicing -> Eles são responsáveis pelo reconhecimento dos sítios e 
auxiliam na clivagem e religação do RNA. (o splicing pode ser alternativo devido a variedade do gene 
expressar-se nos tecidos). 
DNA CODIFICANTE 5’ 3’ 
DNA MOLDE 3’ 5’ 
RNA TRANSCRITO 5’ 3’ 
 
 
Após isso é chamado de RNAmensageiro. 
Síntese proteica 
• A síntese proteica só tem início com o códon AUG – indica o aa metionina; 
• Códon sem sentido – STOP- códon de parada- não há aminoácidos associado a eles, são representados 
por: UAA, UAG, UGA 
• RNAt: As molécula de RNAt transportam os AA para os códons de RNAm. O RNAt possui uma trinca 
chamada de anticódon – pareiam com o códon do RNAm. 
- Reconhecem tanto o códon quanto o aminoácido 
- Os aminoácidos possuem mais de um RNAt 
- Todos os RNAt se ligam aos aminoácidos, pela enzima aminoacil-RNAt 
• Ribossomos: a mensagem do RNA é decodificada no ribossomo 
- 2 subunidades: grande // pequena 
Sítios EPA no ribossomo: 
E- Saída 
P- Local das ligações peptídicas 
A- Local de encaixe do RNAt com um novo aminoácido 
-> a tradução é o segundo evento da síntese proteica, consistindo na transmissão da informação genética do 
RNAm para um polipeptídio. 
 
 
 
 
Etapas: 
Inicialização 
- O RNAt com metionina se liga na subunidade pequena do ribossomo e percorre o RNAm lendo os códons até 
encontrar o correspondente AUG. (sitio P) 
- Um segundo RNAt carregando aminoácido se encaixa no sitio A e assim ocorre a ligação peptídica entre os aas 
- Com isso a metionina pode se soltar de seu transportador. 
O RNAm se liga ao sitio E do ribossomo, através de sua extremidade, que necessariamente precisa estar com o 
CAP, se não tiver CAP não haverá ligação. 
Após isso o ribossomo se move para a direita e o RNAt que está no sitio A vem para o sitio P, e o que estava no 
sítio P, vai para o sitio E. 
Alongamento 
Nesta fase, o ribossomo continua-se movendo para direita, lendo o RNAm e encontrando seu aminoácido 
correspondente, realiza a ligação peptídica com o aa no sitio P, formando a cadeia polipeptídica até encontrar 
um códon de parada (UAG, UAA, UGA) 
- Aminoacil-RNAt-sintetase: enzima que promove a ligação entre o aminoácido e o seu RNAt especifico. 
Finalização 
Quando o códon de parada atinge o sitio A, a síntese é interrompida, pois não há transportador para se encaixar 
a este códon (OS CODONS DE PARADA NÃO POSSUEM RNAt). 
- Assim um FATOR DE TERMINO e levado até o sitio A, que libera a cadeia polipeptídica. 
O RNAm é degradado e o ribossomo + RNAt + fator de termino, ficam solto esperando tudo começar de novo. 
• Poliribossomos ou polissomos: vários ribossomos leem a mesma fita de RNAm -> mesma proteína será 
produzida em menor tempo. 
• Os inibidores da síntese proteica bacteriana são utilizados como antibióticos e não afetam a síntese 
proteica eucariota. 
• Após a síntese proteica a cadeia polipeptídica precisa: ser dobrada, ser glicosilada e sofrer clivagem. 
A tradução ocorre no citoplasma e a transcrição ocorre no núcleo.