DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

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DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR 
(REPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO, TRADUÇÃO)
· REPLICAÇÃO: duplicação/cópia do ácido nucleico, a partir da necessidade de se dividir	Comment by Isadora Gomes: Ciclo celular: etapas que a célula percorre ao longo da vida	Comment by Isadora Gomes: Ocorre na fase S da interfase 	Comment by Isadora Gomes: A molécula de DNA não pode ser dividida ao meio antes de uma duplicação, tendo em vista que seu material genético, sendo responsável pela expressão de características, não pode ir de maneira desigual para cada célula, o que causaria prejuízos funcionais/fisiológicos 
· TRANSCRIÇÃO: formação do DNA em RNA 	Comment by Isadora Gomes: Expressão gênica: formação da proteína
· TRADUÇÃO: decodificação do gene e formação da proteína (expressão gênica)	Comment by Isadora Gomes: 
REPLICAÇÃO 
· Ocorre primeiramente a abertura da dupla hélice de DNA (a partir da enzima helicase)
· Formação da forquilha de replicação: mantida aberta e “estável” pela proteína topoisomerase
· Após aberta, alguém deve começar o processo, já que a DNA polimerase não o faz: por isso, a enzima primase inicia o processe sintetizando um pequeno fragmento de RNA, o primer, que marca o ponto de partida da DNA polimerase
· A partir do primer, à medida que se abre a dupla hélice, novos nucleotídeos são adicionados pela DNA polimerase em cada uma das fitas abertas, gerando duas moléculas de DNA semiconservativa (uma fita original e uma recém sintetizada): 
· A DNA polimerase só adiciona nucleotídeos no sentido da forquilha de replicação, ou seja, sentido 5’3’ (significa que a fita paralela/ LEADING: líder, será a 3’5’, já que é paralela à ordem de síntese da enzima), enquanto na antiparalela ocorre a replicação por fragmentos (fita retardada/ LAGGING), ela vai e volta (porém, a replicação das duas fitas ocorre simultaneamente, apesar do esforço maior na fita retardada)	Comment by Isadora Gomes: Precisa de um molde Só replica no sentido 5’3’Precisa de um iniciador Corrige os nucleotídeos que foram colocados errados
· Para cada fragmento de OKASAKI, um primer novo é adicionado à replicação da fita retardada
· Terminado o processo, a enzima exonuclease remove os primers das fitas 
· A DNA-polimerase preenche os espaços que foram deixados pelos primers (chamados de GAP)
· Enzima DNA-ligase conclui o processo fazendo as ligações das fitas 
· EM RESUMO:
· A DNA polimerase não inicia a replicação, essa precisa de uma sinalização dada pelo primer (sequência de RNA) 
· Telômeros são consequência dos problemas da replicação decorrentes do funcionamento da DNA polimerase 	Comment by Isadora Gomes: São as fitas simples da extremidade que não conseguem ser copiadas devido à especificidade da DNA-polimerase precisar de um primer, cuja função é proteger o cromossomo 	Comment by Isadora Gomes: Para entender: a DNA polimerase SINTETIZA a fita 5’3’,estando, portanto, “lendo” a sua complementar, que é a 3’5’ 	 isso para a fita contínua 
· Fita contínua: apenas um primer 
· Fita retardada: vários primers 
· Depois os primers são retirados 
· A enzina telomerase cumpre a mesma função do primer no fim da fita de DNA, uma vez que não dá mais para colocar outro primer, sintetizando a sequência de nucleotídeos denominados telômeros 	Comment by Isadora Gomes: A telomerase garante a formação dos telômeros, enquanto a ausência dela faz com que os telômeros se encurtem a cada replicação
TRANSCRIÇÃO 
· Primeira etapa da expressão gênica 
· A molécula de RNA se difere pela presença de uma ribose no lugar da desoxirribose e de uracila no lugar da base timina 
· Identificar o gene e sintetizar o RNA mensageiro a partir da informação contida no GENE (DNA)
· Para início da transcrição precisa de uma região promotora, enquanto que para terminar precisa de um terminal, além de regiões reguladoras 
· Ocorre no núcleo, saindo o RNA mensageiro do núcleo (molécula intermediária) para o citoplasma, onde será expresso em proteína (tradução)
· Produto gênico: proteína 
· ETAPAS:
· DNA se abre para ocorrer a transcrição (bolha de transcrição)
· RNAPolimerase inicia quando encontra o gene, corta a dupla fita e começa a adicionar nucleotídeos à fita exposta, de maneira complementar (lembrando que a complementar da adenina aqui será a uracila)	Comment by Isadora Gomes: Assim como a DNA-polimerase, só SINTETIZA a fita 5’3’, por isso, “Lê” a fita 3’5’
· Cada trecho de DNA que contém um gene, tem também uma região promotora (Uma sequência que sinaliza o início para que a RNA polimerase atue adicionando os nucleotídeos/ reconhecimento): na extremidade 3’ de cada gene tem uma sequência não codificadora chamada de promotora	Comment by Isadora Gomes: o local no DNA de onde o primeiro nucleotídeo de RNA é transcrito é chamado de local +1, ou sítio de iniciaçãoantes do sítio de iniciação: a montantedepois do sítio: a jusante 	Comment by Isadora Gomes: nos eucariontes, para que ocorra a transcrição, proteínas acessórias (fatores de transcrição) se ligam primeiramente ao promotor, auxiliando a RNA-polimerase.Muitos promotores têm uma sequência chamada “TATA BOX”, que funciona como uma “sequência/código” que permite as ligações entre a RNA, as outras proteínas, bem como com a fita de DNA (gene)	Comment by Isadora Gomes: Nessa região onde a RNA-polimerase vai se ligar, ocorre o controle da expressão gênica, uma vez que pode haver a permissão ou o bloqueio de acesso para a enzima.
· Depois de se ligar à região promotora, tem a fase de alongamento, em que a fita de RNA vai crescendo (se alongando) em função das adições da RNA-polimerase 
· Assim como há a sequência de bases que sinaliza o início do gene, há também uma sequência que sinaliza o fim (grampo de terminação)
· O RNA primário transcrito é processado pela adição de uma estrutura “cap” (ou “capuz), na extremidade 5’ do RNA e clivagem na extremidade 3’ em ponto específico posterior a partir do fim da informação codificadora (a clivagem é seguida pela adição de uma cauda poliA: bases adeninas que aumentam a estabilidade do RNA)
· Splicing: higienizar a molécula de RNA recém sintetizada, considerando que o gene tem introns e exons (os introns são inativos), realizdo pelos spliciossomos	Comment by Isadora Gomes: Em eucariotos, ocorre também o splicing alternativo, que corresponde a uma recombinação desses exons, que promove a formação de diversas proteínas a partir de um só gene 
· Forma-se um RNA recém sintetizado e um RNA maduro após o splicing 
· O introns servem para proteger o gene, já vão ter espaços passíveis de danos que, no entanto, não vão interferir na formação da proteína 
· Os exons que são, de fato, traduzidos, pois eles que carregam a informação codificante 
FATORES DE TRANSCRIÇÃO 	Comment by Isadora Gomes: O início da transcrição de um gene está sob influência de promotores e de outros elementos reguladores bem como de proteínas específicas conhecidas como fatores de transcrição, que interagem com sequências específicas dentro dessas reg iões e determinam um padrão espacial e temporal da expressão de um gene. 
· O fator de transcrição estará no citoplasma, recebendo estímulo externo e se transferindo para o núcleo, onde estarão os receptores nucleares que influenciarão a expressão do gene 
· Receptores nucleares: os genes têm receptores perto da região promotora que fomentarão a expressão do gene 
TRADUÇÃO E CÓDIGO GENÉTICO 	Comment by Isadora Gomes: Etapa 2 da expressão gênica 
Ocorre no citoplasma da célula 
· Nem todos os genes codificam proteínas: Em torno de 20000 genes codificam proteína, outros genes codificam RNA	Comment by Isadora Gomes: Mensageiro Transportador Ribossomal Micro RNA (controlam a expressão gênica)
· O RNAm é responsável por transferir a informação gênica do núcleo para o citoplasma, onde estarão os ribossomos que sintetizam as proteínas (a partir do rRNA, que catalisa essa formação)
· O RNAm estará formado por sequência de nucleotídeos, na qual a cada 3 nucleotídeos se tem um códon (código para o aminoácido) 	Comment by Isadora Gomes: O RNA transportador, neste caso, terá oanti-códon, que é a sequência complementar de 3 nucleotídeos 
· UAG UAA UGA são códons de término (stop códon), enquanto a metionina AUG é códon de início 
· Os códons do RNAm são lidos por ordem (da extremidade 5’ para a 3’) por moléculas de RNAt, que funcionam como adaptadores 
· Assim, o pareamento de bases ocorre entre o códon do mRNA e o anticódon do tRNA
· Existem a pequena subunidade ribossomal e a grande subunidade ribossomal, ambos importantes para a tradução	Comment by Isadora Gomes: Catalisam a metionina de iniciação 	Comment by Isadora Gomes: Catalisa a ligação dos demais aminoácidos 
· O processo se inicia com a ligação do RNAm à subunidade (pequena) do ribossomo, que terá posteriormente a ligação do RNAt com o códon de iniciação (AUG) e, assim, ligação da grande subunidade ribossomal ao complexo
· Na grande subunidade riossomal, há três sítios: E P A 
· ETAPAS: 
· Primeiro, o códon iniciador (metionina) é acoplado ao sítio P (peptidil) do ribossomo, indicando o início do processo; depois, outros aminoácidos serão inseridos no sítio A (aminoacil)
· A ligação peptídica vai se formando entre o aminoácido do sitio P e o do sítio A recém chegado (catálise feita pelo ribossomo)
· O complexo vai deslizando um códon à direita, onde a molécula de RNAt será descarregada no sítio E (exit) e o sítio A se abre para receber a próxima molécula (em resumo, o RNAt que estava no sítio P se desloca para o sítio E, de saída, enquanto o que estava no sítio A se desloca para o P para liberar a entrada de outro RNAt e esse ciclo segue repetidamente)
· Ao chegar no códon de parada, um fator de liberação chega ao sítio A e a molécula de polipeptídeo sai do sítio P 
· Os genes ribossomais estão presentes em regiões organizadoras nucleolares: braço curto dos cromossomos acrocêntricos 13, 14, 15, 21 e 22 	Comment by Isadora Gomes: Dessa forma, caso haja a perda de um desses genes, não haverá manifestação clínica porque os outros cromossomos podem expressar esses genes 
· Três bases por códon resultam em 4³ ou 64 códons possíveis = código genético 
· O código genético é degenerado, significa que um aminoácido pode ser codificado a partir de mais de um códon 
· Dos 64 códons, alguns são de iniciação, outros de parada e outros codificadores de aminoácidos 
· O código genético é universal 	Comment by Isadora Gomes: Com raras exceções, é igual para todos os seres vivos 	Comment by Isadora Gomes: A mitocôndria é uma exceção 
· O RNA transportador interage com o códon a partir do anticódon 
· O aminoácido não se liga com o nucleotídeo 	Comment by Isadora Gomes: Nucleotídeos (códons) estarão se ligando aos anti-códons a partir de ligações de hidrogênio, enquanto os aminoácidos carregados pelo tRNA estarão se ligando a outros aminoácidos a partir de ligações peptídicas 
· Etapas de tradução: inicio, alongamento e término 	Comment by Isadora Gomes: Metionina será sempre de iniciação em humanos (AUG = CÓDON DE INICIAÇÃO), que irá atrair um tRNA iniciador - primeiro sinal: AUG (start códon)- segundo sinal: há uma sequência antecedente ao códon iniciador AUG (sequência de ) que dá a certeza de que essa sequência é a iniciadora 	Comment by Isadora Gomes: Reconhecimento do código de iniciação	Comment by Isadora Gomes: Reconhecimento do códon Ligação peptídica ao aminoácido adjacente A movimentação ocorre no sentido 3’
· tRNA e rRNA	Comment by Isadora Gomes: Catalisa ligações de hidrogênio entre nucleotídeos 	Comment by Isadora Gomes: Catalisa ligações peptídicas entre aminoácidos 
CONTROLE DA EXPRESSÃO GÊNICA 
· Identidade da célula	Comment by Isadora Gomes: A depender da linhagem da célula, os cromossomos vão ter partes diferenciadas de eucromatina e heterocromatina (não transcreve RNA devido à condensação), de modo que, por exemplo, um músculo pode ter uma parte eucromatina que um hepatócito não tem e isso vai influenciar no modo de diferenciação celular 
· Expressão, de fato, da informação que está no DNA, nas proteínas (FENÓTIPO)
· Características físicas 
· Células se diferem (estrutura e funções) não porque o material genético é diferente, mas suas expressões gênicas são diferentes a partir de diferentes conjuntos de moléculas de RNA e proteína 
· Os genes codificam proteínas e as proteínas ditam a função da célula
· Fatores de transcrição estimulam ou inibem a transcrição/formação da proteína 
· O DNA apresenta vários sítios de controle 
· Hormônios 
· O splicing alternativo também pode ser um mecanismo de expressão gênica, já que pode gerar proteínas diferentes a partir de um mesmo RNA em diferentes células 
· Endonucleases retiram partes específicas do DNA 
· Manipulação genética (RNA de transferência e microRNAs inibem a expressão gênica se forem complementares ao RNAm)	Comment by Isadora Gomes: Se for 100%, quebra o RNAmSe não for 100%, vai inibir a tradução do RNAm
· Controle da transcrição e tradução regulam quais proteínas estarão ou não presentes em determinadas células 
1. FATORES QUE REGULAM A TRANSCRIÇÃO
· regulação transcricional é mediada por interações de proteína no DNA. 
· Proteínas ligam-se a regiões específicas do DNA e estimulam ou inibem a transcrição. 
· Esse grupo de proteínas é denominado de fatores de transcrição.
· Sequências reguladoras compreendem sequências ativadoras a montante, reforçadores (enhancers), e uma série de elementos repressores, chamados de silenciadores.
· Influenciados por hormônios também
2. FATORES PÓS TRANSCRIÇÃO
· Splicing alternativo 
· CONTROLE DA ESTABILIDADE DO RNA
· Pequenos RNAs de interferência (siRNAs) e microRNAs (mirRNAs) são processados pela enzima Dicer. 
· siRNAs e mirRNAs direcionam a formação do complexo de silenciamento induzido por RNA (RISC). 
· Consequências: inibição da tradução; degradação do mRNA; amplificação do mecanismo de regulação
· A ausência desses fatores está relacionada ao surgimento de tumores