Problema 8

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Daniella Machado
												TURMA XXVI
Problema 8 – Módulo 1								 	 Daniella Machado
“Tal pai, tal filho” – 1º período UniEvangélica 					 	 TURMA XXVI
Tutoria: Módulo 1 – Problema 8
Introdução à Medicina- “Tal pai, Tal filho”
Tradução 
Detalhar o processo de tradução (etapas, onde e como ocorre)
Código Genético: três nucleotídeos consecutivos/ tripleto no mRNA. Cada tripleto constituí um códon- a unidade básica do código genético (existem 64 códons, nos quais 61 são para cifrar aminoácidos denominados códons com sentido ou senso e 3 para terminar a sequência). 
Os quatro nucleotídeos se combinam = 43. Existem mais códons que aminoácidos, quase todos podem ser reconhecidos por mais de um aminoácido. Menos o triptofano e a metionina, que são codificados por apenas um códon. O número de códon determina o tamanho da proteína.
A maioria dos aminoácidos pode ser trazida até o Ribossomo por diversos tipos de tRNA alternativos. Cada tipo apresenta um códon diferente no mRNA.
Pareamento oscilante: 
Os tRNA podem apresentar aminoácidos específicos para qualquer um de seus códons, esses tRNA ligam-se a qualquer tipo de sequência por meio de um tipo frouxo de pareamento de bases na extremidade 3’do códon e na extremidade 5’do anticódon, pode formar qualquer um dos dois alinhamentos. O terceiro nucleotídeo pode formar ligações de hidrogênio com seu nucleotídeo complementar normal na terceira posição do códon ou com um nucleotídeo diferente. Possibilita que o tRNA reconheça dois códons. Base adaptável. 
Regras do pareamento oscilante (wobble)
Degeneração: 
Normalmente os códons são parecidos na primeira e na segunda letra, se diferindo na terceira letra, essa baixa especificidade é denominada degeneração. Os aminoácidos podem ser especificados por mais de um códon.
Códon sinônimo: códons que especificam os mesmos aminoácidos, diferentes palavras com o mesmo significado.
tRNA – o adaptador
	São intermediários entre mRNA e códons, tendo dois domínios um que se liga diretamente e especificamente a um dos aminoácidos e com o códon apropriado. O segundo domínio, o é o do anticódon (com três nucleotídeos).
Existem mais códons que anticódons (conferindo ao tRNA flexibilidade).
tRNA isoaceptores: diferentes tRNAs que aceitam o mesmo aminoácido, mas diferentes códons.
Exemplo:leucinil-tRNA e o aminoacil-tRNA que vira no aminoacil-tRNAAA. 
tRNA carregado: ligado ao aminoácido.
tRNA redundante: tem menos aminoácido que tRNA.
Há somente 31 tRNA, já que alguns tRNA reconhecem mais que um aminoácido. Os anticódons têm a primeira base adaptável, que pode ligar-se a uma base.
Formato de trevo, composto por quatro hastes de dupla-hélice e três alças unifilamentares.
Alça intermediária: alça do anticódon.
O códon é do mRNA (lidos no sentido 5’-3’) e o anticódon do tRNA (lidos 3’-5’), unidos pelo pareamento da especificidade. Os aminoácidos são unidos aos tRNA por meio de enzimas – as aminoacil-tRNA sintetases, existem 20 delas e 20 aminoácidos. 
Na primeira, o aminoácido liga-se a um AMP (adenosina minosfosfato), formando um aminoacil-AMP, na segunda etapa, essa energia é utilizada pela aminoacil sintetase para transferir o aminoácido do aminoacil-AMP à da extremidade aceitadora do tRNA compatível formando o aminoacil-tRNAAA. A célula tem 20 aminoacil-tRNA, reconhecer o aminoácido, ligação aminoácido e depois RNA. Um exemplo seria a Lisinil tRNA.
As extremidades 5’e 3’ dos tRNA encontram-se juntas na ponta de um dos braços, a qual recebe o nome de extremidade aceitadora, já que acolhe o aminoácido, que vai se conectar com o último nucleotídeo da extremidade 3’ do tRNA, adenina do trinucleotídio CC.
Para catalisar essa reação é necessários dois sítios, um para o aminoácido e outro para o tRNA cognato.
Se dobram em forma de L, com a exceção das alças do anticódon e na extremidade aminoacil.
O que ocorre quando um tRNA é unido ao aminoácido errado? Os aminoácidos são “analfabetos”, eles são inseridos na posição adequada em virtude dos “adaptadores” - tRNA reconhecerem os códons do mRNA e ligarem os anticódons corretamente. Eles convertem a proteína em outra.
Tem a alça T (trinucleotídio), a alça D (dihidrouridina), a alça anticódon (tripleto de nucletotídios do anticódon) e a alça variável (a estrutura varia em cada tRNA). Depois do dobramento a alça anticódon fica de um lado e a aceitadora do outro.
A chave da tradução está no código genético, composto por combinações de três nucleotídeos consecutivos no mRNA.
Ribossomos/ máquina biológica
A síntese proteica ocorre no ribossomo (que se forma no citosol a partir de duas subunidades ribonucleoproteínas). No ribossomo o mRNA é traduzido em uma proteína que é necessário os tRNAs (irão tirar os aminoácidos do citosol e conduzirão até o ribossomo pela ordem ditada pelo mRNA).
tRNA+ ribossomos= traduzir a sequência de códons dos nucleotídeos do mRNA na sequência de aminoácidos da proteína.
Cada subunidade é composta por 1-3 tipos de rRNA e até 50 proteínas. São classificadas pelo coeficiente de sedimentação em unidades Svedberg (S).
Procariontes: 30S+50S=70S
Eucariontes: 40S+60S=60S (maiores)
Subunidade pequena: proteínas são S1, S2, S3 (small), tem o canal pelo qual o mRNA desliza e os sítios. Une os tRNA para que os aminoácidos transportadores por eles se liguem entre si, para que ocorram as ligações peptídicas.
Subunidade grande: as proteínas são denominadas L1, L2, L5(l de large), túnel para que a proteína saia sintetizada. Catalisa as ligações e auxilia os fatores que a regulam a síntese proteica.
Cada tRNA ligado une as subunidades 30S e 50S, sua extremidade de anticódon na primeira e a segunda com aminoacil na última.
Vai começar a formar a árvore de Natal!! (tutoria do problema 7/M1)
Sítios: A (aminoacil) liga um aminoacil-tRNA da subunidade 30S com o sítio P(peptidil) da subunidade 30S, na cadeia de peptídios em crescimento que encaixa a uma estrutura a um túnel na subunidade 50S. E (de saída/exit) um tRNA desacilado (que não carrear aminoácido) que está pronto para ser liberado no ribossomo.
Centro decodificador: 30S, garante a ligação de tRNA com os anticódons correspondentes liguem-se aos códons (tRNA cognatos) aceitos no sítio A
Centro peptidiltransfarese: subunidade 50S, a formação da ligação peptídica é catalisada.
Os dois centros são formados pelos rRNA. A subunidade ribossômica atua como uma ribozima para catalisar a formação da ligação peptídica.
Códons de parada/término/nonsense/sem sentido
Pontos finais que pontuam a mensagem codificada do DNA. Que são UAG, UGA, UAA.
Polirribosomos: a união dos ribossomos mais o mRNA
Em cada união peptídica que ocorre no ribossomo o grupo carboxila é fornecido pelo último aminoácido da cadeia peptídica em crescimento sítio P e o grupo amina é cedido pelo aminoácido do aminoacil-tRNA AA no sítio A.
Quadro de leitura
O código genético não é sobreposto, o sobreposto é o qual um único nucleotídeo pode ser incluído mais que um códon. Vírus pode ser sim sobreposto. Cada maneira de ler a sequência é chamada de quadro de leitura. Qualquer sequência tem três quadros de leitura potenciais.
É definido pelo códon de indicação (o mais comum é o AUG, e os outros são mais raros-GUG, UUG).
Etapas
Iniciação 
O tRNA se liga aos aminoácidos, componentes necessários são montados.
OS tRNA tem a sequência CCA na extremidade 3’e o grupo carboxila do aminoácido é ligado ao nucleotídeo Adenina na extremidade 3’do tRNA.
Posiciona o aminoacil-tRNA no sítio P do ribossomo (quadro de leitura correto do mRNA). A metionina é o primeiro aminoácido a ser recém-sintetizado pelo códon AUG, sendo inserida por um RNA especial – iniciador / tRNAMeti. O mRNA apresenta uma região 5’ não traduzida, sendo o sítio de iniciação da transcrição e o sítio de início da tradução, a sequência 5’ UTR adjacente ao AUG.
O aminoacil-tRNA AA e a metionil-tRNA[i]Met posicionam um do lado do dentro, assim como os seus aminoácidos.
As partes do mRNA são reconhecidas pelo fator FI-4 que se liga ao mRNA quando estiver ligado à CBP, essa ligação consomeenergia. E depois a metionil-tRNA[i]Met posiciona-se no sítio P da subunidade menor, que vai precisar do fator FI-2 e gasta energia do GTP. 
O FI-3 + FI-4 posiciona a extremidade 5’do mRNA sobre a face da subunidade menor do ribossomo. FI-5 ligar as duas subunidades
Logo é detectado o códon de iniciação e liga-se.
FI-4 reconhece o cap, necessário estar ligado a proteína CBP, havendo gasto de energia onde há a sequência de kozak;
FI-3 e FI-4: posiciona a extremidade 5’sob a subunidade menor do ribossomo;
FI-1 e FI-2: posiciona o metionil no Sítio P da subunidade menor;
FI-5: auxilia na união das duas subunidades ribossômicas;
 Metionina se liga pelo anticódon CAU para garantir o posicionamento normal dos códons (lendo a sequência correta dos códons) e garantir a divisão dos sítios; metionina atua como marcador, podendo ou não estar presente no polipeptídeo proteico.
Procariontes
Os códons de iniciação são precedidos por sequências especiais: Shine-Dalgarno, que pareiam com a extremidade 3’de um rRNA, chamada de rRNA 16S na subunidade 30S. Pareando o códon iniciador do sítio P.
Eucariontes: 
A identificação do códon AUG é facilitada pelo códon de iniciação por uma sequência consenso (sequência Kozak) que circunda o códon.
A transcrição e a tradução ocorrem em compartimentos diferentes. Ao chegar no citoplasma o mRNA está embalado por proteínas, e algumas regiões podem ter dupla-hélice. Essas regiões devem ser removidas para expor o códon iniciador AUG.
Requer pelo menos sete fatores de iniciação.
O cap é ligado a várias proteínas, umas sendo o complexo de ligação ao cap (CBC), que ajuda a exportar o mRNA do núcleo e promove o ciclo pioneiro da tradução que é importante para a verificação de erros no mRNA.
 Que será realizada pelos fatores de iniciação IF3A, B e G, que irão se associar a cap, a subunidade 40S e ao tRNA iniciador para formar um complexo de iniciação. Ao serem formado vão movimentando e desenrola as bases pareadas, procurando uma sequência AUG, que irás ser alinhado ao tRNA iniciador+ sub. 60S = ribossomo 80S. 
Subunidade maior é ligada a menor e o ribossomo se forma, que é realizada com o auxílio da FI-5.
Alongamento
Aminoácidos são unidos à cadeia de polipeptídios crescente.
O mRNA se assemelha a um mapa que irá encaminhar a entrega dos tRNA. O tRNA desacilado é reciclado por meio da adição de outro nucleotídeo.
tRNA iniciador (mais a metionina) no sítio P com o sítio A pronto para aceitar um complexo ternário. Os ternários são reconhecidos pelo anticódon-códon do centro decodificador da sub. Menor. Quando a correspondência é a correta, o ribossomo altera sua forma, EF-Tu deixas o complexo e as duas extremidades aminoacil são justapostas no centro peptidiltransfarese da sub. Maior. A ligação peptídica é formada pela mudança de sítio P para o A. Agora vai ocorrer a translocação, O fator EF-G encaixa no sítio A e altera o tRNA para o sítio E, o próximo códon é ligado ao sítio A, fazendo a ligação peptídica entre o dipeptídio do dipeptidil-tRNA e o aminoácido do terceiro aminoacil-tRNAAA. O EF-G deixa o ribossomo, o sítio A é aberto para aceitar o próximo complexo ternário. 
O sítio A é preenchido por um novo complexo ternário e o tRNA desacilado deixa o sítio E. À medida que o alongamento ocorre, aumento o número de aminoácidos no sítio P, que emerge do túnel na subunidade maior e saí do ribossomo.
Eucariontes: 
Os fatores de alongamento são responsáveis por conectar o anticódon do aminoacil- tRNAAA ao segundo códon do mRNA.
- FA-1: depende de energia (GTP), pega o aminoacil-tRNA e conecta ao segundo códon no sítio A;
- FA-2: faz a translocação (ribossomo percorre 3 nucleotídeos, do códon de iniciação do códon do sítio P ao E, do segundo códon do A ao E, e o códon final no sítio P.
O aminoacil-tRNAAA (ação enzimática que libera energia) recém-chegado e o metionil-tRNA[i]Met do sítio P posicionam-se um ao lado do outro, assim como seus aminoácidos para formar uma ligação peptídica.
Término
Síntese de proteína no códon de terminação e os componentes da tradução são liberados na tradução.
O ciclo continua até o códon no sítio A seja um desse: UGA, UAA, UAG. Quem reconhece eles são os fatores de liberação (RF1 – UAA, UAG, RF2-UGA, RF3- auxilia o processo nas bactérias).
Os códons de parada são reconhecidos por tripeptídios nas proteínas RF e não por um anticódon, os fatores de liberação encaixam no sítio A mas não participam da ligação peptídica, em vez disso entra uma molécula de água no centro peptidiltransfarese, que leva a liberação do polipeptídio do tRNA no sítio P. A RF-3 liga-se ao ribossomo e forma o GTP, mudando a conformação do ribossomo, liberando RF-1 ou RF-2 do sítio A fazendo com o tRNA no sítio P se desloque para o e, GTP é hidrolisado e vira GDP.
As subunidades se separam e a 30S está pronta para um novo complexo de iniciação. 
Eucariontes: 
- ERF-3: desprende o ribossomo;
- ERF-1: ocupa a região do sítio A; reconhece os códons de terminação 
-ERF-2: liga-se ao GTP e estimula a liberação dos polipeptídios do ribossomo.
Mutações supressoras
Mutações em genes que codificam tRNA. Alteram as alças do anticódon de tRNA específico que o tRNA se torna capaz de reconhecer um códon de parada.
Antibióticos
Em função da pequena diferença entre a sequência dos procariontes e dos eucariontes, os macrolídios (antibióticos) inibem apenas a tradução bacteriana. As bactérias que sofrem mutações pela resistência desses antibióticos apresentam um túnel de saída maior. As informações desse processo para o desenvolvimento de novos fármacos são chamadas desenho de fármaco com base na estrutura. A clorafenicol impede uniões peptídicas, a teraciclina não deixa que o aminoacil-tRNA AA, entrem no sítio A, quirromicina inibe a atividade dos fatores de alongamentos, a estreptomicina afeta o início da tradução e distorce a fidelidade da síntese, a eritromicina bloqueia a translocação do mRNA e a puromicina usurpa o sítio A do ribossomo.
Toxina diftérica, entra na célula por endocitose e ribosila (alteração proteica e marca) o eRF-2.
Proteoma: 
Conjunto completo de proteínas em um organismo, órgão, tecido ou célula.
Recomposição alternativa do pré-mRNA
Possibilita que um gene codifique mais de uma proteína, levando a síntese de diversas proteínas (isoformas) com diferentes domínios funcionais. A recomposição alternativa resulta em duas isoformas que diferem em seus domínios extracelulares, cada isoforma liga-se a diferentes fatores de crescimento.
Dobramento da proteína
	A proteína que é dobrada corretamente está em sua conformação nativa. Que são dobradas da maneira correta com o auxílio de chaperonas.
Modificação pós-tradução das proteínas
As modificações mais comuns são a fosforilação e a ubiquitinação.
Informações básicas
Bases púricas: Adenina e Guanina, com dois anéis.
Bases pirimídicas: Citosina, Timina e Uracila, com um anel.
Ligações: A+U, C+G
Proteínas e seus destinos
Tubulinas + enzimas da glicólise ficam no citosol, as histonas e as proteínas ribossômicas atravessam os poros nucleares e entram no núcleo.
Enzimas do Ciclo de Krebs atravessam as duas membranas da mitocôndria e alcançam a matriz mitocondrial.
Proteínas para o RE na membrana ou no interior da organela.
Os sinais necessários para conduzir as proteínas para organelas apropriados são chamados de sequências curtas de aminoácidos peptídios-sinal
As proteínas chaperonas controlam os processos que formam estruturas terciárias e quaternárias.
Bibliografia
De Robertis – Capítulo 16- 16.1 até 16.18) e Griffithis capítulo 9 ( todo)
Capítulo 15
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