Síntese Proteica e Expressão Genética

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FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA
AULA 10: GENOMA E SUA EXPRESSÃO
Tema da Apresentação
AULA 10: GENOMA E SUA EXPRESSÃO
FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICA
Conteúdo Programático desta aula
Introdução à síntese proteica;
Transcrição da informação genética;
Tradução (síntese proteica);
Mutação e carcinogênese (bases moleculares do desenvolvimento do câncer).
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INTRODUÇÃO À SÍNTESE PROTEICA
É um processo que ocorre em todas as células do organismo, especificamente nos ribossomos do retículo endoplasmático rugoso;
Envolve a transcrição da informação genética e a tradução, ou seja, a mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada. 
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INTRODUÇÃO À SÍNTESE PROTEICA
5 componentes principais:
DNA (presente no núcleo da célula responsável por dar a ordem ou mensagem), 
RNAm (leva a informação da sequência dos aminoácidos da proteína a ser formada do núcleo para o citoplasma), 
RNAt (transporta aminoácidos para formar proteínas), 
RNAr e ribossomos.
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TRANSCRIÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
É o processo de síntese de RNA realizado por um complexo enzimático;
A principal enzima é a RNA polimerase, que realiza a polimerização de RNA a partir de um molde de DNA.
Nas células eucarióticas a transcrição ocorre no núcleo.
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MECANISMO DA TRANSCRIÇÃO
Nesse processo, ocorre o pareamento das bases nitrogenadas: 
a adenina do DNA se liga à uracila do RNA, 
a timina do DNA com a adenina do RNA, 
a citosina do DNA com a guanina do RNA, 
e assim sucessivamente, havendo a intervenção da enzima RNA-polimerase.
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MECANISMO DA TRANSCRIÇÃO
 A sequência de 3 bases nitrogenadas de RNAm, forma o códon, responsável pela codificação dos aminoácidos;
A molécula de RNAm replica a mensagem do DNA, migra do núcleo para os ribossomos, atravessando os poros da membrana plasmática e forma um molde para a síntese proteica.
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A mensagem contida no DNA que contém a informação genética necessária à síntese proteica é transcrita pelo RNA mensageiro (RNAm). 
 Uma vez concluído o processo, o RNA se desprende do DNA e este se recompõe.
OBJETIVO DA TRANSCRIÇÃO
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TRADUÇÃO (SÍNTESE PROTEICA)
Ocorre nos ribossomos situados no Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
Ribossomos: são as organelas responsáveis pela síntese proteica sendo formados por duas subunidades. Na subunidade menor, ocorre a ligação ao RNAm, na subunidade maior há dois sítios específicos, como o sítio A, onde se liga o RNAt que carrega o aminoácido e o sítio P onde está o RNAt ligado à cadeia peptídica em formação.
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A mensagem contida no RNAm é decodificada e o ribossomo a utiliza para sintetizar a proteína de acordo com a informação dada.
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ATIVAÇÃO DE AMINOÁCIDOS - ELONGAÇÃO DA CADEIA PEPTÍDICA
Atuação do RNA transportador (RNAt), que leva os aminoácidos dispersos no citoplasma, provenientes da digestão proteica, até os ribossomos. 
Em uma das regiões do RNAt está o anticódon, uma sequência de 3 bases complementares ao códon de RNAm. 
A ativação dos aminoácidos é dada por enzimas específicas, que se unem ao RNA transportador, formando o complexo aa-RNAt, dando origem ao anticódon.
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O primeiro RNAt a chegar com seu respectivo aminoácido fica alojado no sítio P, o segundo RNAt também carregando seu aminoácido aloja-se no sitio A;
A união entre o aminoácido do RNAt alojado no sitio P e o aminoácido do RNAt alojado no sito A é catalizada por enzimas ribossômicas.
Quando isso ocorre, o primeiro aminoácido se desliga do seu RNAt e este se desprende do ribossomo. Os dois aminoácidos, unidos pela ligação peptídica, continuam presos ao segundo RNAt, que ainda ocupa o sitio A. 
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A próxima etapa será o ribossomo se deslocar sobre a molécula de RNAm, dando um “passo” correspondente a uma trinca de bases. Com isso o RNAt que ocupava o sitio A, com os dois aminoácidos passa a ocupar o sitio P.
O sítio A, agora posicionado sobre o terceiro códon do RNAm, fica livre. Nele entra, então, um RNAt cujo anticódon é complementar ao terceiro aminoácido, ocorre sua ligação com o segundo e todo processo se repete.
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TERMINAÇÃO (FIM DO PROCESSO)
O fim do processo se dá quando o ribossomo passa por um códon de terminação e não ocorre a entrada de RNAt, por não terem mais sequencias complementares aos códons de terminação. Então, o ribossomo se solta do RNAm, a proteína específica é formada e liberada do mesmo.
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MUTAÇÃO E CARCINOGÊNESE
BASES MOLECULARES DO DESENVOLVIMENTO DO CÂNCER
(NEOPLASIA MALIGNA)
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Definição de Neoplasia
É uma massa anormal (tumor) de tecido, cujo crescimento é autônomo, e persiste após interrupção de estímulos e excede os tecidos normais. Todas as neoplasias dependem do hospedeiro para a nutrição e suprimento vascular;
Neoplasia: novo crescimento (Neo: novo/ plasein: formar) 
Pode ser: benigna ou maligna
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COMPONENTES BÁSICOS
células neoplásicas em proliferação formando o parênquima;
estroma de apoio formado por vasos, tecido conjuntivo.
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CARACTERÍSTICAS DOS TUMORES BENIGNOS 
Forma compacta, móvel;
Presença de cápsula fibrosa;
Células bem diferenciadas, assemelhando-se a células normais;
Possuem ritmo de crescimento lento;
Não são invasivos;
Não realizam metástase.
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CARACTERÍSTICAS DOS TUMORES MALIGNOS
São infiltrativos e invasivos (metástase); 
Não possuem cápsula fibrosa;
Não guardam relação morfológica com as células normais (células anaplásicas); 
Possuem ritmo de crescimento rápido.
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 ONCOGENES E CÂNCER
. Oncogenes são genes cujos produtos estão associados à transformação neoplásica;
. Os genes celulares normais podem tornar-se oncogênicos por alterações que transformem o seu comportamento no hospedeiro natural.
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ALTERAÇÕES GENÉTICAS (MUTAÇÕES) E CARCINOGÊNESE
O DNA está exposto a uma série de agentes físicos, químicos e biológicos capazes de provocar lesões que podem gerar mutações ou morte celular.
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FUNDAMENTOS DE BIOQUÍMICAALTERAÇÕES GENÉTICAS (MUTAÇÕES) E CARCINOGÊNESE
Mutação é qualquer modificação no conjunto gênico de um organismo. A lesão genética não-letal constitui o ponto mais importante da carcinogênese. 
Podem ser adquiridas pela ação de determinados agentes ambientais como substâncias químicas, radiações, vírus, ou herdadas na linhagem germinativa (genéticas). 
A hipótese genética do câncer implica que a massa tumoral resulta da expansão clonal de 1 única célula progenitora que sofreu lesão genética (os tumores são monoclonais).
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Carcinogênese química: hidrocarbonetos aromáticos (cigarro), asbesto (Ca de pulmão), etc;
Carcinogênese por irradiação: raios ultravioleta, radiação ionizante;
Carcinogênese viral: vírus da hepatite B (VHB), papiloma vírus humano HPV.
 
AGENTES CARCINOGÊNICOS
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MECANISMOS DE REPARO DO DNA
CLASSES DE GENES REGULADORES NORMAIS
 Genes que regulam o reparo no DNA alterado
Proto-oncogenes que são promotores do crescimento;
Genes supressores do crescimento tumoral (p53), que na verdade regulam o crescimento celular;
Genes que regulam a apoptose.
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Apoptose
, diferente da necrose celular, onde a morte celular ocorre de maneira inesperada, “acidental”.
Ocorre em respostas a gatilhos fisiológicos no desenvolvimento (remodelamento tecidual), defesa, homeostase, e envelhecimento.
As células apoptóticas inicialmente sofrem um encolhimento; o citoesqueleto e o envelope nuclear se rompem e as células perdem as microvilosidades e junções celulares.
As organelas mantêm sua estrutura mas a membrana plasmática se torna altamente convoluta e a célula se rompe formando pequenos corpos apoptótipos, que são rapidamente fagocitados por macrófagos.
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APOPTOSE (MORTE CELULAR PROGRAMADA)
Por que as células cometem “suicídio”?
Para o correto desenvolvimento e manutenção da homeostase;
Para destruir células que comprometam a integridade orgânica. 
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ALGUMAS SITUAÇÕES RELACIONADAS À APOPTOSE
Involução hormônio dependente (menstruação, útero após parto, mama após lactação);
Depleção celular em populações proliferantes;
Deleção de linfócitos T auto-reativos no timo;
Imunidade celular induzida por células T citotóxicas (citotoxicidade).
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BIOLOGIA DO CRESCIMENTO TUMORAL
Fases da história natural da maioria dos tumores malignos:
 Alteração maligna da célula alvo: transformação
Crescimento da célula transformada
 Invasão local
Metástase à distância
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CASCATA METASTÁTICA
ETAPAS SEQUENCIAIS ENVOLVIDAS NA DISSEMINAÇÃO HEMATOGÊNICA DE UM TUMOR 
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Introdução à síntese proteica;
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Tradução (síntese proteica);
Mutação e carcinogênese (bases moleculares do desenvolvimento do câncer).
Resumindo:
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