Aula 5 - RNA a Proteína

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TRADUÇÃO
2
TRADUÇÃO
3
do
 RNAm
a
Proteína?
A primeira dúvida que surge é...
O que é uma 
proteína?
Quando eu penso em Controle da Expressão Gênica em Eucariotos a primeira dúvida que me vem a cabeça é Para que e Porque estudar o controle da Expressão gênica em Eucariotos.
9/7/2020 10:08 PM
© 2007 Microsoft Corporation. Todos os direitos reservados. Microsoft, Windows, Windows Vista e outros nomes de produtos são ou podem ser marcas registradas e/ou marcas comerciais nos Estados Unidos e/ou em outros países.
As informações contidas neste documento têm finalidades meramente informativas e representam a visão atual da Microsoft Corporation, na data desta apresentação. Como a Microsoft precisa responder às constantes mudanças nas condições de mercado, o conteúdo do documento não deve ser interpretado como um compromisso por parte da Microsoft, e a Microsoft não pode garantir a exatidão de qualquer informação fornecida após a data desta apresentação. 
A MICROSOFT NÃO OFERECE NENHUMA GARANTIA, SEJA EXPRESSA, IMPLÍCITA OU LEGAL, CONCERNENTE ÀS INFORMAÇÕES DESTA APRESENTAÇÃO.
7
Proteínas são...
O produto final da maioria das vias da informação biológica que desempenham uma função no órgão, tecido e na célula em que estas são expressas.
Existem várias funções para as proteínas
Estrutural
Dinâmica
Enzimas, Anticorpos, Transportadoras
Regulatórias
Hormônios, Fatores de Transcrição 
8
Miosina
Compostos Orgânicos formados 
Por um conjunto de Aminoácidos
Cada Proteína
É um conjunto de no mínimo
80 aminoácidos
E cada proteína
Desempenha uma função no
Órgão ou Tecido que ela é expressa
8
PROTEÍNAS
São divididos em:
Grupo Amina
Grupo Carboxílico
Carbono alfa 
Todas as partes se
 ligam a este
Hidrogênio
Radical
Que é característico para cada aminoácido
9
Miosina
Miosina
SÃO FORMADAS POR AMINOÁCIDOS
Grupo 
Amina
Grupo 
Carboxila
Radical
Carbono 
alfa
 
9
AMINOÁCIDOS
Os animais podem produzir alguns aminoácidos a partir de carboidratos, pela transferência, para eles, do grupamento NH2 obtido das proteínas da dieta.
Dos 20 aminoácidos encontrados na natureza, alguns não são sintetizados pelos animais, e devem ser obtidos na alimentação. Esses são chamados de aminoácidos essenciais. 
Para a espécie humana, por exemplo, os 9 essenciais são: Fenilalanina, Histidina, Isoleucina, Lisina, Leucina, Metionina, Treonina, Triptofano e Valina
Os demais aminoácidos podem ser produzidos e são chamados de aminoácidos não essenciais. 
A primeira dúvida que surge é...
Como os aminoácidos
Formam as proteínas
Quando eu penso em Controle da Expressão Gênica em Eucariotos a primeira dúvida que me vem a cabeça é Para que e Porque estudar o controle da Expressão gênica em Eucariotos.
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Os aminoácidos...
Se unem
Através de ligações peptídicas entre um 
Grupamento Carboxílico (3´) de um aminoácido
Grupamento Amina (5´) de outro aminoácido
Formando as proteínas durante o processo de tradução
14
Os aminoácidos se unem através de ligações peptídicas, formando as proteínasl
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A segunda dúvida que surge é...
Como um RNAm
Vira uma proteína?
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Através da Decifração do Código Genético descobriu-se que
A partir de uma sequencia de UMA DAS FITAS DO DNA
Uma sequencia de RNAm complementar a fita de DNA é gerada
E a cada 3 bases é gerado um códon (aminoácido) que dará origem a uma proteína.
TODO O PRIMEIRO AMINOÁCIDO DE TODA PROTEÍNA É UMA METIONINA (met), pois esta sequencia no RNAm sinaliza o início da tradução.
Existem sequencias finalizadoras que marcam o término da TRADUÇÃO
met
Ser
His
Gly
Ser
His
STOP
TAC-TCG-GTA- CCT- AGC-ACT-att
AUG-AGC-CAU-GGA-UCG-UGA-uaa
Assim temos...
Códon é uma sequencia de três nucleotídeos (RNAm)
que codificará um aminoácido específico
Gerando uma proteína específica
O código genético...
1966 - Marshall Nirenberg & 
Har Khorana descobriram o Código Genético (CG)
O CG apresenta como característica
ESPECIFICIDADE
Um códon sempre o mesmo aa
UNIVERSALIDADE
Conservado em todas as espécies, sejam elas, animais, plantas, vírus, bactéria (menos para mitocôndria e algumas espécies de bactérias)
REDUNDANTE (DEGENERADO)
Um aa tem mais de um códon
CONTÍNUO
Sempre lido de 3 em 3 bases, a partir da sequencia inicial AUG. Sempre termina quando encontra uma trinca de finalização (stop códon)
Clique para continua a animação .
GCU
GCC
GCA
GCG
CGA
CGG
AGA
AGG
GAU
GAC
AAU
AAC
UGU
UGC
GAA
GAG
GGU
GGC
CAA
CAG
GGA
GGG
CGU
CGC
ACU
ACC
ACA
CCA
CCG
UUA
UUG
AAA
AAG
UUC
CCU
CCC
CCA
CCG
UCA
UCG
AGU
AGC
ACG
ACU
ACC
ACA
UAU
UAC
GUU
GUC
GUA
GUG
UAA
UAG
UGA
CGU
CGC
CCU
CCC
UCU
UCC
Ala
Arg
Asp
Asn
Cys
Glu
Gln
Gly
His
Ile
Leu
Lys
Met
Phe
Pro
Ser
Thr
Trp
Tyr
Val
STOP
AUG
UUU
UGG
C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
C
Ó
D
O
N
S
AMINOÁCIDOS
Como a maioria
dos aminoácidos
podem ser codificados por mais de um códon, dizemos 
que o código genético é “degenerado”.
Código Genético é Degenerado!!!
A TERCEIRA dúvida que surge é...
O que precisamos
para que aconteça
a tradução?
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Para que a tradução ocorra precisaremos
RNAm
RNAt
RNAr
Aminoácidos
RNA Transportador
REGIÃO ANTICÓDON
Que se liga numa região
Específica do RNAm.
Reconhece 3
Nucleotídeos
complementares
REGIÃO aa
O RNAtcarrega
Um aminoácido
específico
A ligação entre códon e anticódon é antiparalela, ou seja 
a primeira base do códon pareia
As duas primeiras bases do códon formam pontes de hidrogênio fortes, garantindo a especificidade da codificação
Enquanto a 3ª base do códon que pareia com a primeira do anticódon é formado por ligações mais fracas podendo parear com mais de uma base e 
definindo qual aa, será ligado de acordo com o CG.
EXCEÇÕES DA UNIVERSALIDADE DO CÓDIGO GENÉTICO
As exceções à universalidade do código são raras e geralmente envolvem códons de parada. 
Por exemplo,
em micoplasma, UGA codifica para triptofano e em certas espécies de ciliados UAA e UAG codificam para
glutamina. 
As principais alterações do código ocorreram nos DNAs mitocondriais. 
Isto deve ter sido possível
porque a mitocôndria é um sistema relativamente fechado, ou seja, RNAs transcritos no núcleo não são traduzidos por ribossomos mitocondriais e vice-versa. 
A maioria das alterações envolve os códons de parada, mas trocas no
significado de alguns aminoácidos são também observadas, como podemos observar na tabela a seguir. 
#tátudobematéaqui?
#algumadúvida?
A dúvida n(f) que surge é...
Para que serve
 o RNAr, onde fica?
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RNA ribossômico
Tem função estrutural
É o principal componentes dos ribossomos
 Esta região mais densamente corada é chamada de nucléolo, e é o local onde os ribossomos são formados.
Alguns cromossomos apresentam seções de DNA que decodificam RNA ribossômico, um tipo de RNA estrutural que se combina a proteínas para formar o ribossomo. 
No nucléolo, o novo RNA ribossômico se combina a proteínas para formar as subunidades do ribossomo. As novas subunidades formadas são transportadas através dos poros nucleares até o citoplasma, onde podem então realizar seu trabalho.
Alguns tipos celulares têm mais que um nucléolo no interior do núcleo. 
Os procariontes, que não apresentam núcleo, não têm nucléolos e constroem seus ribossomos no citosol.
RIBOSSOMOS
Grandes complexos de RNAr associados a proteínas
Possuem 2 subunidades
	Menor – RNAm
	Maior - RNAt
Função: Síntese Proteica
Localizam-se no citoplasma das células Eucarióticas e Procarióticas
Além disso nas células eucarióticas estão associadas ao retículo endoplasmático rugoso
RIBOSSOMOS
Funciona da seguinte forma
Enquanto a subunidade menor se liga ao RNAm
A subunidade maior tem 3 sítios de ligação:
Sítio A – Liga ao RNAt, ao RNAm correspondente
Sítio P – Ocorre a ligação de um Aminoácido com o outro
Sítio E – Ocorre a saída do RNAt sem aminoácido.
#tátudobematéaqui?
#algumadúvida?
A dúvida n(f) que surge é...
Como ocorre a 
Síntese proteica?
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Ativação 
dos aa
(ligação de um aa ao seu RNAt)
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Um aa específico encontra seu RNAt;
O grupo carboxila do aa, liga-se ao grupamento OH do RNAt, com consumo de energia
Transformando-se em um Aminoacil-RNAt
Este Aminoacil-RNAt agora está pronto para reconhecer uma sequencia específica no RNAm
47
Que se liga em regiões específicas
Do DNA chamada
Origem de Replicação
Em seguida
DnaB com a ajuda da DnaC
Desenrola as 
Fitas de
DNA
47
Iniciação
(ligação da subunidade menor do Ribossomo em uma região específica do RNAm)
48
A subunidade menor do ribossomo se liga a um RNAm na sua região 5´, pois ela reconhece a CAP (7-metilguanosina) presente nesta região.
O primeiro códon de iniciação é o AUG, PORTANTO O PRIMEIRO AMINOÁCIDO COLOCADO EM TODAS AS PROTEÍNA É A METIONINA
A subunidade maior liga-se e o complexo de inicialização é formado, e o RNAt que tava no local A passa para o P
49
5´
3´
AUG
CAP
Que se liga em regiões específicas
Do DNA chamada
Origem de Replicação
Em seguida
DnaB com a ajuda da DnaC
Desenrola as 
Fitas de
DNA
49
ALONGAMENTO
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O que nós temos
Aminoacil-RNAt (Met) ligado na posição P do ribossomo. 
Este aminoácido possui um grupamento carboxila livre.
Chega um novo Aminoacil-RNAt, na região A. 
Este possui, um grupamento Amino livre pronto para se ligar, como o grupamento carboxila do aminoácido anterior (Met), e um grupamento carboxila livre que se ligará ao próximo aminoácido
Ocorre a ligação do Grupamento Carboxila do Aminoácido da posição P, com o Grupamento Amina do aa da posição A.
Elongation
 
With the formation of the complex containing fMet-tRNA in the peptidyl site, an aminoacyl tRNA with the complementary anticodon sequence can bind to the mRNA passing through the acceptor site. This binding is aided by elongation factors that are dependent upon the energy from the hydrolysis of GTP. Elongation factors go through a cycle to regenerate GTP after its hydrolysis.
 
Now, with tRNA bearing a chain of amino acids in the p site and tRNA containing a single amino acid in the A site, the addition of a link to the chain can be made. This addition occurs through the formation of a peptide bond, the nitrogen-carbon bond that forms between amino acid subunits to form a polypeptide chain. This bond is catalyzed by the enzyme peptidyl transferase.
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Ribossomo Anda
RNAt ligado na posição P sem seu aa, passa do sítio P para o sítio E, onde será liberado para se ligar a uma nova Metionina
O Aminoacil-RNAt do sítio A (ligado a Met) passa para o sítio P, e fica esperando a 
ligação do próximo Aminoacil-RNAt que realizar-se-á no sítio A.
E com isso a cadeia primária de aminoácidos que irão formar a proteína cresce, ATÉ ENCONTRAR A REGIÃO DO RNAm, que sinaliza para a parada do ciclo celular, e formada pela cauda poli-A
MET
Phe
Glu
MET
PHE
GLU
ISO
stop
TÉRMINO
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Nuclear localization sequence (NLS) direciona proteínas para o núcleo
Aspectos gerais das rotas de transporte celular
O transporte de todas as proteínas de uma célula eucariótica começa no citosol (exceto umas poucas proteínas feitas nas mitocôndrias e cloroplastos). 
Assim que uma proteína é produzida, ela segue passo a passo pela "árvore decisória" da entrega. 
A cada passo, a proteína é checada em busca de marcadores moleculares, paraver se ela precisa ser redirecionada para um caminho ou destino diferente.
Diagrama baseado em Alberts et al. 
Aspectos gerais das rotas de transporte celular
O primeiro ponto principal da ramificação é logo no início do transporte. Neste ponto, a proteína pode permanecer no citosol pelo resto do processo, ou ser enviada para o interior do retículo endoplasmático (RE), pelo transporte
As proteínas são entregues no RE pelo transporte se elas tiverem uma sequência de aminoácidos chamada de peptídeo sinal. Em geral as proteínas destinadas às organelas do sistema de endomembranas (tais como o RE, aparelho de Golgi e lisossomo) ou ao exterior da célula, entram no RE nesta etapa.
As proteínas não sinalizadas com peptídeo permanecem no citosol pelo restante do transporte. Se elas não tiverem outros "rótulos de endereçamento," ficarão de forma permanente no citosol. Mas se elas tiverem o rótulo correto, elas serão encaminhadas para a mitocôndria, cloroplastos, peroxissomos ou núcleo pelo transporte.
Diagrama baseado em Alberts et al. 
Sistema de endomembranas e via secretória
As proteínas destinadas a qualquer parte do sistema de endomembranas (ou para o meio extracelular) são trazidas ao RE pelo sistema de transporte e inseridas conforme são produzidas.
Peptídeos-sinal
O peptídeo-sinal que envia a proteína para o interior do retículo endoplasmático durante a tradução é constituído por uma série de aminoácidos hidrofóbicos ("que temem a água”), geralmente encontrados próximo ao início (N-terminal) da proteína. Quando essa sequência sai do ribossomo, é reconhecida por um complexo proteico chamado de partícula reconhecedora de sinal (PRS), que leva o ribossomo para o RE. Ali o ribossomo entrega a sua cadeia de aminoácidos no lúmen (interior) do RE, conforme produzida.
Em alguns casos, o peptídeo-sinal é cortado durante a tradução e a proteína final é liberada no interior do RE (como mostrado acima). Em outros casos o peptídeo-sinal ou outro segmento de aminoácidos hidrofóbicos fica incorporado na membrana do RE. Isto cria um segmento transmembranar (membrana cruzada) que ancora a proteína à membrana.
Diagrama baseado em Alberts et al. 
O transporte através do sistema de endomembranas
No RE, as proteínas dobram-se nas suas formas corretas e podem também ter grupos de açúcares ligados à elas. A maioria das proteínas é então transportada para o complexo de Golgi, em vesículas membranosas. Algumas proteínas, no entanto, precisam ficar no RE e fazer seu trabalho ali mesmo. Essas proteínas têm aminoácidos marcadores que asseguram que elas sejam trazidas de volta para o RE se "escaparem" para dentro do Golgi.
No complexo de Golgi, as proteínas podem sofrer mais modificações (tais como adição de grupos de açúcar), antes de alcançarem seus destinos finais. Esses destinos incluem lisossomos, membrana plasmática e exterior da célula. Algumas proteínas precisam executar suas funções no Golgi (são as "Golgi residentes"), e uma variedade de sinais moleculares, incluindo marcações de aminoácidos e características estruturais, são usados para mantê-las ali e para trazê-las de volta^33cubed.
Se elas não têm nenhum marcador específico, as proteínas são enviadas do Golgi para a superfície celular, onde são secretadas para o exterior celular (se forem livres) ou entregues para a membrana plasmática (se forem incorporadas às membranas). Essa via padrão é mostrada no diagrama acima para a proteína de membrana, colorida em verde, que carrega grupos de açúcar, coloridos de roxo.
As proteínas são enviadas para outros destinos se contiverem os marcadores moleculares certos. Por exemplo, as proteínas destinadas aos lisossomos têm marcador molecular consistindo de um açúcar com um grupo fosfato aderido. No complexo de Golgi, as proteínas com marcadores são organizadas nas vesículas destinadas aos lisossomos.
Diagrama baseado em Alberts et al. 
Direcionando para organelas não endomembranosas
As proteínas que são feitas no citosol (não entram no RE durante a tradução) podem ficar permanentemente no citosol. Porém elas também podem ser encaminhadas para outros destinos não membranosos na célula. Por exemplo, proteínas limitadas pela mitocôndria, cloroplastos, peroxissomos e núcleo, são geralmente produzidas no citosol e entregues após a conclusão da tradução.
Para ser entregue a algumas dessas organelas após a tradução, a proteína precisa conter um aminoácido específico "rótulo de endereço." O rótulo é reconhecido por outras proteínas na célula, o que ajuda o transporte da proteína para o destino correto.
Direcionando para organelas não endomembranosas
Como exemplo, vamos considerar a entrega ao peroxissomo, uma organela envolvida na destoxificação. As proteínas necessárias ao peroxissomo têm uma sequência específica de aminoácidos chamada sinal alvo do peroxissomo. O sinal clássico consiste de apenas três aminoácidos, serina-lisina-leucina, encontrado no final (C-terminal) da proteína. Esse padrão de aminoácidos é reconhecido pela proteína auxiliar no citosol, que trás a proteína para o peroxissomo
O direcionamento mitocondrial, para o cloroplasto e nuclear, geralmente são similares ao alvo peroxissomal. Isto é, uma certa sequência de aminoácidos envia a proteína para sua organela-alvo (ou um compartimento dentro da organela). No entanto, a natureza dos "rótulos de endereçamento" são diferentes em cada caso.
Lembrando que: Mitocôndrias e Cloroplastos têm seus próprios ribossomos. Entretanto, apenas algumas das proteínas encontradas nessas organelas são produzidas nos ribossomos internos. Na verdade, a maior parte é produzida nos ribossomos no citosol e importadas para a mitocôndria ou cloroplastos, após a tradução.
A dúvida n(f) que surge é...
Professora e 
agora?
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Logo após a Tradução a Proteína
É apenas uma longa cadeia de aminoácidos
Incapaz de exercer sua função biológica
Para se tornar ativa ela precisa
Se enovelar e adquirir
Sua estrutura espacial específica
Mas ainda possui funções limitadas
Porque ela ainda não está em sua forma
Ativa
Para ela ficar na sua forma ativa
É preciso que modificações 
PÓS-TRADUCIONAIS – ocorram
EXERCÍCIO TAMBÉM AGE
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Logo após a tradução, a proteína é apenas uma longa cadeia de aminoácidos incapaz de exercer sua função biológica. 
Para se tornar ativa ela precisa assumir a devida conformação, adquirir uma estrutura tridimensional específica, a chamada forma nativa. Este processo - a passagem de uma cadeia amorfa para uma proteína ativa - é chamado de enovelamento. O processo reverso é a desnaturação. Proteínas desnaturadas podem perder sua solubilidade e precipitar. Algumas proteínas desnaturadas podem eventualmente se re-enovelar, a maioria não.
65
Mecanismos Pós-Traducionais
Vários são os mecanisms pós-traducionais
Que alteram a conformação espacial de uma dada proteína
Fazendo com que esta fique 
Ativa ou Inativa
Entre estes destacam-se
Acetilação
Fosforilação
Metilação
66
Acetilação e Desacetilação
Acetilação 
Reação químicaque introduz
Um Grupo Acetila 
Em uma molécula
Enzimas: Acetiltransferase
Desacetilação (processo inverso)
Reação química que retira
Um Grupo Acetila
De uma molécula
Enzimas: Desacetilase
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Acetilação (ou na nomenclatura IUPAC, etanoilação) descreve uma reação que introduz um grupo funcional acetila em um composto orgânico. Deacetilação é a remoção do grupo acetila.
Quando grupos acetila são ligados a outros determinadas moléculas orgânicas, elas dão uma habilidade aumentada para cruzar a barreira hematoencefálica.Isto faz a droga chegar ao cérebro mais rapidamente, fazendo os efeitos de droga mais intensos e aumentando a eficácia de um dose ministrada. Os grupos acetila são usados transformar o anti-inflamatório natural ácido salicílico no mais eficaz ácido acetilsalicílico(aspirina). Similarmente, fazem o anestésico natural morfina em diacetilmorfina, ou heroína.
71
Fosforilação e Desfosforilação
Fosforilação
É a adição de um grupamento Fosfato (PO4)
Através de uma enzima Quinase
Em uma proteína ou molécula orgânica
Desfosforilação
É a remoção de um grupamento Fosfato (PO4)
Através de uma enzima Fosfatase
Em uma proteína ou molécula orgânica
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Phosphorylation is the addition of a phosphate (PO4) group to a protein or other organic molecule. Phosphorylation activates or deactivates many protein enzymes, causing or preventing the mechanisms of diseases such as cancer and diabetes.
P
rotein phosphorylation in particular plays a significant role in a wide range of cellular processes. Its prominent role in biochemistry is the subject of a very large body of research (as of March 2009, the Medline database returns nearly 160,000 articles on the subject, largely on protein phosphorylation).
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Metilação
Adição de um grupo Metil
A um substrato
Substituição de um átomo
Por um grupo metil
Metilação proteica
Ocorre em resíduos de 
Arginina ou Lisina
Numa sequencia proteica
Enzima responsável pela metilação
metiltransferase
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In the chemical sciences, methylation denotes the addition of a methyl group to a substrate or the substitution of an atom or group by a methyl group. Methylation is a form of alkylation with specifically a methyl group, rather than a larger carbon chain, replacing a hydrogen atom. These terms are commonly used in chemistry, biochemistry, soil science, and the biological sciences.
metilação de proteínas ocorre tipicamente em arginina ou lisina aminoácido resíduos na seqüência da proteína. 
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A primeira dúvida que surge é...
Controle da
Expressão Gênica em
Eucariotos
Para que e Porque 
Estudar o Controle da 
Expressão Gênica em
Eucariotos?
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Para entendermos também
Como ocorreu a especialização celular 
75
Diferenças da expressão gênica
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76
Portanto, Diferentes Tipos de Células
Expressam Diferentes Tipos de Proteínas
Microarray de Diferentes tipos de células
http://zip.net/bppRmq
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Embora...
Algumas proteínas como, 
β-actina, GPDH e Ribossomo
Sejam comuns a mais de um tipo de célula ou tecido. Essas proteínas receberam o nome de proteínas housekeeping ou constitutivas
http://zip.net/bypPw4
Análise em Gel da proteína β-actina em:
HeLa – Câncer Cervical
HEK293T – Rim embrionário Humano
U2OS – Sarcoma de Tíbia
COS7 – Célula de Rim de Macaco Verde 
Africano
NIH3T3 – Fibroblasto embrionário murino
NRK – Célula Epitelial de Rim de Rato.
Embora, 
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Enquanto outras proteínas...
...São muito específicas para um determinado tipo de tecido, como ex:
Hemoglobina (principal proteína sanguínea), 
Bruce Alberts, Biologia Molecular da Célula, 5ª Edição
Albert L. Lehninger, Princípios de Bioquímica, 5ª Edição
Prof. Dr. Sérgio Araújo, http://zip.net/bwpNWB
http://zip.net/bhpRdT
Enquanto, 
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Assim, para que diferentes células
expressem diferentes proteínas
é preciso controlar
a expressão gênica.
E Isto só ocorre porque temos
Diferentes Mecanismos de 
Controle da Regulação Gênica
Cujo exercício interfere, hora estimulando a expressão de determinados grupos de proteínas, outra hora favorecendo a expressão de outros grupos proteicos
Os principais mecanismos que controlam essa expressão são:
Alteração na estrutura espacial cromossômica 
Acetilação de Histonas
Metilação das Ilhas de CpG no DNA
Regiões Promotoras que são controladas por LCR;
Splicing alternativo;
Regulação da expressão do RNAm pelo RNA interferente;
Regulação da estabilidade de proteínas;
Regulação dos mecanismos de endereçamento de proteínas.
Portanto na aula de hoje nos veremos os principais tipos de 
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Como recordar é viver ou sofrer novamente
Precisamos relembrar que...
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DNA dupla fita fica enovelado 
nas histonas
http://zip.net/bmpQXy
Porque o DNA se enrola nas histonas?
O DNA possui o grupamento fosfato que confere a ele carga negativa.
As histonas são proteínas ricas em arginina de carga neutra e de lisina de carga positiva, permitindo que o DNA se ligue a ela.
http://zip.net/bmpQXH
A primeira pergunta que surge, é 
9/7/2020 10:08 PM
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Assim as Histonas se apresentam
Bem aderidas as moléculas do DNA sendo responsável pela expressão ou repressão de determinados gene
http://zip.net/bnpQ3b
Para que uma região altamente condensada seja transcrita...
Isso ocorre através da
Acetilação de Histonas
ou
Metilação do DNA
Alguma mudança espacial tem
que ocorrer nessa região, para 
Que ela se solte e consiga ser 
reconhecida pelos FT e RNApolII
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Regulação da Expressão Gênica
Através da Acetilação e Metilação de Histonas
Bruce Alberts, Biologia Molecular da Célula, 5ª Edição
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Remodelamento da Histona
Através da Acetiltransferase e Deacetiltransferase
Bruce Alberts, Biologia Molecular da Célula, 5ª Edição
Albert L. Lehninger, Princípios de Bioquímica, 5ª Edição
Cavalcante, A. G. M. (J. Bras Pneumo, 2009; 35(12):1227-1237
http://zip.net/bbpQYB
Acetilação e Desacetilação
As histonas também são metiladas – Repressão Gênica
A enzima Metiltransferase, adiciona um grupamento metil nas caudas de lisina das histonas. 
Impedindo que o DNA não se solte e não ocorra a transcrição
Grupamentos Metil são aderidos nas caudas de lisina das histonas, pela enzima metiltransferase, impedindo que ocorra a transcrição gênica de certos genes
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#tátudobematéaqui?
#algumadúvida?
Regulação da Expressão Gênica
Através da Metilação de DNA
Bruce Alberts, Biologia Molecular da Célula, 5ª Edição
Albert L. Lehninger, Princípios de Bioquímica, 5ª Edição
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Metilação do DNA afeta a separação das fitas durante a transcrição
Essas regiões onde o DNA pode ser metilado são ricas em Citocina e Guanina, portanto chamadas ilhas de CpG
Levando ao silenciamento gênico
http://www.ks.uiuc.edu/Research/methylation/
Essas citosinas metiladas ficam 
Além disso, essas ilhas de CpG ocorrem particularmente próximo da região promotora dos genes constitutivos que serão transcritos
Como mostrado neste exemplo...
Ilha CpG não metilada perto da região promotora
RNA polimerase
Fatores de Transcrição
TRANSCRIÇÃO ATIVA
Ilha CpG metilada perto região promotora
CH3
CH3
CH3
RNA polimerase
Fatores de Transcrição
Transcrição 
Inativa
OUTRA FORMA DE CONTROLAR A 
EXPRESSÃO GÊNICA EM EUCARIOTOS É ATRAVÉS DAS REGIÕES CONTROLADORAS DE LOCUS (LCR)
Assim, as regiões controladoras de Lócus ou LCR
São sequencias de DNA essenciais para o estabelecimento de uma configuração aberta da Cromatina.
Além disso são capazes de inibir a transcrição normal de áreas relativamente grandes contendo vários genes.
Um dos LCR mais bem estudados é o que controla a expressão tecido específico da família de β-globina
O Lócus da β-globina humana
http://zip.net/bbpQ0R
E porque isso acontece...
Porque existe uma sequencia do DNA chamada LCR (sequencia controladora de lócus), que se ligará na região promotora de algum gene. 
E no momento que a sequencia LCR se liga no promotor, ela altera a configuração espacial do DNA permitindo que o gene seja transcrito.
DNA
Sequencia LCR
Gene Downstream
Região Promotora
TRANSCRIÇÃO
Sequencia LCR
Durante a fase embrionária a sequencia
LCR se liga no gene ε, deixando os outros
genes inativos. Sendo expresso somente
este gene.
http://zip.net/bwpNWB
http://zip.net/bwpNWB
http://zip.net/bwpNWB
Durante a fase fetal a sequencia
LCR se liga no gene γ, deixando os outros
genes inativos. Sendo expresso somente
este gene.
Durante a fase adulta a sequencia
LCR se liga no gene β, deixando os outros
genes inativos. Sendo expresso somente
este gene.
OUTRA FORMA DE CONTROLAR A 
EXPRESSÃO GÊNICA EM EUCARIOTOS É ATRAVÉS DO 
Splicing Alternativo
Temos que no núcleo da célula eucariótica...
Como ocorre o 
processamento
deste RNA primário?
Mecanismos de Splicing
O Splicing é um processo que remove os íntrons e junta os éxons depois da transcrição do RNA primario.
O splicing só ocorre em células eucarióticas, já que o DNA das células procarióticas não possui íntrons. 
Quem cliva a ligação entre os éxons e íntrons é o spliceossomo.
Spliceossomo é um complexo com atividade catalítica composto por 5 espécies de RNA e mais 50 proteínas. As ribonucleoproteínas liga-se aos snRNA (pequeno RNA nuclear) e reconhece o início e fim dos íntrons, depois os unem, formando uma alça que então será cortadas.
Processo de Splicing
Éxon 4
Éxon 3
Éxon 2
Éxon 1
No Splicing Alternativo um único pré RNAm 
origina mais de uma proteína
Éxon 1
Éxon 2
Éxon 3
Éxon 4
PRÉ-mRNA
Splicing 1
Éxon 1
Éxon 2
Éxon 3
Éxon 4
Traduzido
Proteína 1 
Splicing 2
Traduzido
Proteína 2 
ISOFORMAS DE
PROTEÍNAS
Gene da Miosina e suas Múltiplas Proteínas
GENE DA TROPOMIOSINA – Gene Constitutivo
Este gene sofrerá Splicing alternativo, 
em cada tecido que ele pertence
gerando diferentes
isoforma da mesma
proteína
Músculo Estriado 
Esquelético
Músculo Liso
Cérebro
CONTROLE DA 
EXPRESSÃO GÊNICA
PELA DEGRADAÇÃO DO RNAm
QUE DEIXARÁ DE ORIGINAR 
DETERMINADA PROTEÍNA
O RNAm pode ser degradado
RNAm → Proteína se essa proteína não tiver mais funcionalidade, a célula degrada o RNAm. 
Primeiro retira o CAP 5´
Retira a cauda poliA
Pelo processo de desadenilação
Degradação pelo processo 
exonucleotídico
CONTROLE DA 
EXPRESSÃO GÊNICA
PELO RNA INTERFERENTE
(RNAi)
Como o RNA interferente é transcrito?
Existem regiões no DNA que codificam pequenos RNA
que servem para diminuir a expressão de determinadas RNAm, diminuindo consequentemente a produção de proteínas
Como são esses RNA interferentes?	
Esses RNAi são moléculas pequenas (19 a 28 nucleotídeos) presentes no citoplasma que regulam a expressão gênica induzindo a destruição de RNAm ou impedindo a sua tradução
O mecanismo de regulação da expressão gênica através dos pequenos RNAs é chamada de interferência por RNA
Tipos de RNA interferente
Os RNAi podem ser divididos em 2 grupos de acordo com a sua origem (microRNA e siRNA)
microRNA (miRNA) – que tem origem endógena, e são fragmentos longos que se dobram formando estruturas em forma de grampo
http://mirnablog.com/
Enquanto os siRNA
Podem ser de origem endógena (retrotransposon), ou de origem exógena (DNA ou RNA dupla fita viral.
Maquinaria do RNAi para o siRNA
Quando o vírus se replica dentro da célula do hospedeiro, ele forma um RNA dupla fita.
Esse RNA dupla fita é degradado em fragmentos menores graças a ação da enzima DICER
Esses fragmentos pequenos são chamados de siRNA
DICER
The RNAi RNA dupla fita originado a partir da replicação viral
É clivado em fragmentos menores
De 20 a 25 nucleotídeos
Enzima DICER 
Fragmentos menores
são conhecidos como siRNA
112
Este RNAsi (smal interfering RNA) é então separado...
113
...Em fitas simples
These short double-stranded fragments are called small interfering RNAs (siRNAs). These siRNAs are then separated into single strands and integrated into an active RISC complex. After integration into the RISC, siRNAs base-pair to their target mRNA and induce cleavage of the mRNA, thereby preventing it from being used as a translation template.[11]
113
Então...
Uma das duas fitas de cada fragmento
Conhecida como fita guia do RNAsi
É incorporada pelo 
Complexo Indutor de Silenciamento do RNA (RISC)
Enquanto a outra fita é degrada
Complexo Indutor de Silenciamento do RNA (RISC)
Formado por proteínas– Argonautas
Se ligam a fita guia
Direcionando o silenciamento gênico
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 which cleave the target mRNA strand complementary to their bound siRNA.[1] As the fragments produced by dicer are double-stranded, they could each in theory produce a functional siRNA.
However, only one of the two strands, which is known as the guide strand, binds the argonaute protein and directs gene silencing. 
The other anti-guide strand orpassenger strand is degraded during RISC activation.[23] Although it was first believed that an ATP-dependent helicase separated these two strands,[24] the process is actually ATP-independent and performed directly by the protein components of RISC.[25][26] The strand selected as the guide tends to be the one whose 5' end is least paired to its complement,[27] but strand selection is unaffected by the direction in which dicer cleaves the dsRNA before RISC incorporation.[28] 
Instead, the R2D2 protein may serve as the differentiating factor by binding the more-stable 5' end of the passenger strand.[29]
114
115
RNAm
AGO
RISC
AGO
RISC
A Fita Guia é incorporada pelo complexo RISC
O Complexo RISC através de sua enzima Argonauta cliva o RNAm degradando-o
A fita guia , orienta o local da clivagem do RNAm uma vez que ela é semelhante a essa região
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RNAi
Protein Synthesis Animation Video
PPDict
For homework help, visit: http://biology-forums.com ...
Protein Synthesis (Translation, Transcription Process)
David Leung
3D animation for my high school junior biology class