Aula 7 - Ácidos nucleicos e síntese de proteínas

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Ácidos nucleicos e 
síntese de proteínas 
Aula 7 – Bioquímica 
Estrutura do DNA 
 DNA é composto por 4 moléculas básicas chamadas 
nucleotídeos. 
 Cada nucleotídeo é formado por 3 unidades: 
 Uma pentose chamada desoxiribose 
 Um grupamento fosfato 
 Uma base nitrogenada 
 
Base nitrogenada 
Desoxiribose 
fosfato 
Estrutura do DNA 
 A diferença entre os 4 nucleotídeos está na composição 
das bases nitrogenadas. 
 As bases nitrogenadas podem ser de dois tipos: 
 Púricas: 
 Apresentam duas cadeias cíclicas de carbono. 
 Representadas pela Adenina e Guanina 
 Pirimídicas: 
 Apresentam apenas uma cadeia cíclica de carbono 
 Representadas pela Timina e citosina 
 
Estrutura do DNA 
Ligação fosfodiéster 
Os nucleotídeos livres apresentam 3 grupos fosfato 
Os nucleotídeos se ligam uns aos outros para formar 
as fitas de DNA através de ligações fosfodiéster 
 A quebra da ligação entre os grupos fosfatos gera energia 
para a reação 
 A ligação ocorre entre o grupo fosfato α (ligado ao carbono 5’ 
da pentose) e o grupo OH (hidroxila) do carbono 3’ da outra 
molécula 
 
Ligação fosfodiéster 
Estrutura do DNA 
O DNA está dispostos na forma 
de uma dupla fita helicoidal 
 As fitas mantém pareadas por 
pontes de H 
 As fitas devem estar num arranjo 
antiparalelo para formação das 
pontes de H 
 
Estrutura do DNA 
Sulco menor 
Sulco maior 
DNA em cromossomos 
DNA em cromossomos 
Estrutura do RNA 
 Ribonucleotídeos são as unidades formadoras do RNA. 
 São formadas por três unidades: 
 Uma base nitrogenada 
Pode ser de 4 tipos (adenina, guanina, citosina e uracila) 
 Uma pentose chamada ribose 
 Um grupamento fosfato 
RNAs informacionais e funcionais 
 RNAs informacionais 
 São os RNAs mensageiros (mRNAs) 
 São cópias dos segmentos funcionais do DNA (genes) 
 Nos eucariotos o transcrito primário passa por 3 
processamentos 
 Adição do CAP 
 Adição da cauda poli-A 
 Splicing ou remoção de íntrons 
 
RNAs informacionais e funcionais 
 RNAs funcionais 
 São os RNAs que nunca são traduzidos em proteínas 
 Podem ser de 5 tipos: 
 RNA transportador (tRNA) 
 RNA ribossômico (rRNA) 
 RNA nuclear pequeno (snRNA) 
 RNA citoplasmático pequeno (scRNA) 
 RNA de interferência (RNAi) 
 Os procariotos apresentam apenas o tRNA e o rRNA, enquanto 
que os eucariotos apresentam os 5 tipos. 
 
Funções dos RNAs funcionais 
tRNA: 
Transportam os aminoácidos até os ribossomos no processo de tradução 
 rRNA: 
Combinam-se com diversas proteínas para formar os ribossomos 
 snRNA: 
Combinam-se com diversas proteínas para formar ribonucleoproteínas 
(snRNA) que atuam no processo de splicing 
 scRNA: 
Dirigem o tráfego de proteínas dentro da célula 
 RNAi: 
Atuam no processo de regulação pós-transcricional (degrada mRNAs) 
 
Síntese de proteínas 
Transcrição 
 A transcrição sempre se inicia em pontos específicos do 
cromossomo (regiões promotoras) 
 Os promotores são reconhecidos por proteínas chamadas 
fatores de transcrição 
 Os fatores de transcrição auxiliam a RNA polimerase iniciar a 
transcrição 
Transcrição 
 Apenas uma das fitas de DNA é utilizada como molde 
para confecção do mRNA 
 A RNA polimerase cataliza a reação de ligação fosfodiéster 
entre um ribonucleotídeo livre e último da cadeia. 
 
 
Transcrição 
O mRNA passa por 3 processamentos antes de ser 
traduzido: 
 
Splicing alternativo 
 
Tradução 
 A ordem dos aminoácidos na cadeia é dependente da 
informação contida na molécula de mRNA. 
 O processo de síntese de proteínas baseado na decodificação 
da informação contida em sequencias de bases do mRNA em 
sequencias de aminoácidos 
 Este processo é chamado de tradução 
Tradução 
O processo de tradução é dependente de 5 fatores: 
Código genético 
Chave para a conversão da seqüência de nucleotídeos do mRNA em aminoácidos 
 tRNA 
Adicionar transportar os aminoácidos da nova cadeia polipeptídica (baseado no 
código) 
 Aminoacil sintetases 
Ligam os aminoácidos aos tRNAs de maneira específica 
 Peptidil transferase 
Catalizam a ligação entre os aminoácidos (lig. peptídica) 
 Ribossomos 
Responsáveis por reunir num único complexo todas as moléculas necessárias à 
síntese 
 
O código genético 
Características do código genético: 
 Três bases codificam um aminoácido 
Estas três bases consecutivas do mRNA formam um códon 
 O código não é superposto 
As bases do mRNA são lidas de 3 em 3. 
 O código é polarizado 
A molécula de mRNA é lida a partir de uma única ponta 
 O código é redundante 
Como existem 64 possibilidades (24) e apenas 20 tipos de aminoácidos 
 Presença de códons finalizadores 
São códons que informam o final da montagem da cadeia. 
O código genético 
P
ri
m
ei
ra
 b
as
e 
d
o
 c
ó
d
o
n
 (
m
R
N
A
) 
Segunda base do códon (mRNA) 
Terceira b
ase d
o
 có
d
o
n
 (m
R
N
A
) 
RNA transportador 
Molecula de RNA que após sua formação assume a 
conformação de um trevo (dobrado em L), compondo 4 
braços: 
 Braço de ligação do aminoácido 
 Braço com a alça do anticódon 
 Braço da alça TΨC 
 Braço da alça DHU 
Aminoacil sintetases 
O tRNA não reconhece o aminoácido a ser transportado. 
 A função de ligar o aminoácido correto ao respectivo tRNA 
é realizada pela aminoacil sintetase. 
 
Ribossomos 
 São organelas formadas por rRNA e proteínas. 
 São compostos por 2 subunidades: subunidade maior e 
menor 
Os ribossomos de procariotos e eucariotos diferem em 
composição. 
 
Ribossomos 
 Eles contém sítios específicos de ligação ao mRNA, tRNA 
e outras enzimas relacionadas ao processo de tradução. 
 Existem três sítios de ligação ao tRNA: 
 Sítio P (peptidil) 
Sítio de ligação do tRNA que carrega a cadeia em crescimento 
 Sítio A (aminoacil) 
Sítio de ligação do tRNA que carrega o novo aminoácido a ser 
adicionado a cadeia 
 Sítio E (exit) 
Sítio de liberação do tRNA 
 
Ribossomos 
Peptidil-transferase 
 A ligação de adição de novos aminoácidos à cadeia é 
chamada de ligação peptídica. 
 Esta reação ocorre no ribossomo quando a cadeia 
crescente está presa ao tRNA. 
 Esta reação é catalizada pela peptidil transferase. 
 
Início da tradução 
Extensão da cadeia 
Término 
Poliribossomos 
Formação da proteína