Estudo Dirigido

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Estudo Dirigido 
 
Aluna: Bruna Benetti Gampert Turma: 2017/2 
Disciplina: Biologia Molecular Professora: Belgath Fernandes Cardoso 
Tema: Relembrando a Genética 
 
Questão 1: Qual é o dogma centra da biologia molecular e em que se fundamenta? 
 
 O Dogma Central da Biologia Molecular explica como o fluxo de informações do código 
genético ocorre. 
 A partir do DNA, forma-se o RNA, o qual contém o código genético para a síntese de proteínas. 
 A informação genética armazenada nos cromossomos, é transferida às células filhas através 
da replicação do DNA, sendo expressa através da transcrição em mRNA e traduzida 
subsequentemente em cadeias polipeptídicas. 
Depois de algum tempo, houve a descoberta da transcriptase reversa, enzima que é capas de 
transformar um RNA em DNA, modificando o dogma original, que por fim, foi estabelecido: 
 
 
 
 
Questão 2: Como é a distribuição do genoma humano em relação aos elementos codificantes e não 
codificantes? 
 
 O gene é um segmento de uma molécula de DNA que contém um código para a produção dos 
aminoácidos da cadeia polipeptídica e as sequências reguladoras para a expressão, embora no 
genoma humano existam sequências não codificantes. 
 As sequências codificantes são chamadas de éxons. Elas são intercaladas por regiões não 
codificantes , chamadas de íntrons, que são inicialmente transcritos em RNA no núcleo, mas não 
estão presentes no mRNA final no citoplasma. 
A seleção dos genes que serão expressados acontece na etapa de maturação do pré-RNA, o nome 
desse processo chama-se splicing, onde serão selecionadas as regiões codificantes, excluídas as 
regiões não codificantes e formado um mRNA maduro e funcional. 
 
Questão 3: Como ocorre a replicação do DNA e quais as principais enzimas envolvidas no 
processo? 
 
A replicação do DNA é o processo de produção de duas cadeias de DNA idênticas e 
envolve uma série de processos. Todos esses processos ocorrem durante a fase S da interfase do 
ciclo celular. 
Esse processo é controlado para possibilitar que o número de cromossomos e o número 
de células permaneçam equilibrados. 
A formação da forquilha de replicação requer a separação das fitas de DNA, gerando 
um sítio de desenrolamento que se move ao longo do DNA durante a extensão e início da nova 
cadeia. 
Se ligam proteínas específicas que produzem a separação das cadeias e início do 
processo. Três proteínas diferentes estão envolvidas na separação das cadeias dupla-hélice. 
 
Helicases: proteínas separadoras de DNA – abrem as pontes de hidrogênio 
SSBP: Proteínas ligantes de cadeias simples de DNA – se ligam fortemente as fitas simples 
produzidas pela ação da helicase e ajuda na estabilização, mantendo a fita aberta. 
Girase: Desempenha em papel fundamental no processo de desenrolamento da fita. 
Além destas ainda existem outras enzimas responsáveis pelo processo de replicação. São elas: 
 
Primase: As cadeias são iniciadas pelo uso de primers de RNA. A síntese dos primers de RNA é 
catalisada por uma classe especial de enzimas denominadas primases. Realiza a primeira reação 
iniciadora na cadeia LEADING (contínua) e a seguir a iniciação repetitiva na síntese de 
fragmentos de Okazaki na cadeia LAGGING ( descontínua) 
DNA polimerase: Enzima que catalisa a formação de cadeias de DNA usando cadeias separadas 
como molde. Atuam na direção 5’ 3’. 
A DNA polimerase III é necessária para a síntese contínua da cadeia líder, enquanto que na cadeia 
descontínua, além da DNA polimerase III, ainda precisa da DNA polimerase I. 
A DNA polimerase I faz a remoção de primers e preenchimento de espaços e faz a revisão e 
correção de nucleotídeos errados. 
DNA ligase: Une os fragmentos de Okazaki revisados pela DNA polimerase I. 
 
 
Questão 4: Como ocorre a síntese das fitas contínuas e descontínuas? 
 
A fita contínua é chamada assim por ser construída na direção 5’ 3’, ou seja, o sentido 
da replicação. 
A fita descontínua será também sintetizada no sentido 5’ 3’, porém para que isso 
ocorra ela terá que ser fragmentada, ou seja, a enzima primase coloca primers, a DNA polimerase 
III reconhece e coloca os nucleotídeos na direção contrária. Os primers vão seguir na direção 
contrária a replicação, mas como a DNA polimerase só sintetiza na direção 5’ 3’, ela sintetizará 
no mesmo sentido da replicação. Dessa forma, formaram-se fragmentos de Okazaki que nada mais 
são que esses fragmentos gerados pela união dos primers e novos nucleotídeos. A DNA polimerase 
I age como revisora e retira os primers de RNA, que serão ligados por fim, pela DNA ligase. 
 
Questão 5: O que é o processo de transcrição? 
A transcrição é o processo pelo qual uma molécula de RNA é formada, utilizando como 
molde uma das fitas do DNA. 
 
Questão 6: Quais elementos do DNA são importantes para o processo de transcrição? 
 
Fases principais: 
INÍCIO: quando ocorre reconhecimento de sequência específica no DNA. 
ALONGAMENTO: Quando nucleotídeos são sucessivamente incorporados 
TERMINAÇÃO: Quando sequências de DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida. 
 
Promotor: Sinaliza o início do gene na transcrição. São fixas! Existem 25 mil promotores. 
Terminador: Sinaliza o fim do gene na transcrição. São fixas. Forma um grampo. 
Região Codificadora: É a única região que muda, é a responsável por identificar a proteína pela 
sua sequência. 
RNA polimerase: reconhece o promotor e na fase de alongamento abre a fita. 
O RNA codifica 5’3’ logo dependendo da sinalização ele escolhe quem vai produzir. 
O terminador forma um grampo de terminação que é codificado pela RNA polimerase 
que entende que é o final e solta a fita, fecha o DNA e está produzido um pré- RNA mensageiro que 
precisará ser alterado antes da tradução no processo de splicing. 
 
Questão 7: Como ocorre a transcrição em procariotos? 
 Questão 8: Como ocorre a transcrição em eucariotos? 
 
Diferenças na transcrição de eucariotos e procariotos 
 
A transcrição em eucariotos é bem mais complexa que em procariotos. Nos eucariotos, 
a transcrição ocorre no núcleo, enquanto nos procariotos não existe separação celular. 
A separação temporal e espacial dos processos de transcrição e tradução nos 
eucariotos permite à eles uma melhor regulação da expressão gênica. 
Outra diferença é que o transcrito primário de mRNA dos eucariotos , ao contrário dos 
procariotos, é amplamente processado. O RNA nascente sofre uma série de alterações: aquisição 
de revestimento (cap) na extremidade 5’e cauda poli-A na extremidade 3’. Remoção exata de 
íntrons (splicing) para a formação de mRNA maduro com mensagens contínuas. 
 
Questão 9: O que é e qual a função do splicing alternativo? 
 
O splicing consiste na retirada dos íntros de um RNA precursor, de forma a produzir 
um mRNA maduro. 
O splicing alternativo é um processo pelo qual os éxons de um transcrito primário são 
ligados de diferentes maneiras durante o processamento do RNA, levando à síntese de proteínas 
distintas. 
 
 Questão 10: O que é a regulação gênica? 
 
É o processo de controlar quais genes no DNA da célula são expressos. 
É como a célula controla quais genes, entre os inúmeros genes presentes em seu 
genoma, são "ativados" (expressos). Graças à regulação gênica, cada tipo de célula em seu corpo 
possui um conjunto diferente de genes ativados - apesar do fato de que quase todas as células do 
nosso corpo possuem exatamente o mesmo DNA. Esses diferentes padrões de expressão gênica 
permitem que seus vários tipos celulares possuam conjuntos diferentes de proteínas, tornando 
cada célula exclusivamente especializada em fazer seu trabalho. 
 
 Questão 11: Como funciona o código genético e quais as suas características? 
 
O código genético pode ser definido como a relação entre as trincas (códons) 
encontradas no RNAm e os aminoácidos encontrados em uma proteína. Os códons são trincas 
formadas pelas bases nitrogenadas (A, U, C e G). 
 
As quatro bases nitrogenadas podem ter 64 diferentes combinações, existindo, 
portanto, 64 códons diferentes. Desses códons, 61codificarão os 20 tipos diferentes de 
aminoácidos existentes. Os outros três códons (UAA, UAG e UGA) serão responsáveis por indicar 
os locais de término da síntese, sendo chamados também de códons de parada (stop códon). Eles 
não codificam nenhum aminoácido e não são lidos por RNAt, mas sim por proteínas chamadas de 
fatores de liberação. 
Existem apenas 20 tipos de aminoácidos, mas 61 trincas diferentes que os codificam. 
Isso ocorre pelo fato de que um mesmo aminoácido pode ser codificado por diferentes códons. A 
glicina, por exemplo, é codificada pelas trincas GGU, GGC, GGA e GGG. Essa característica faz com 
que o código genético seja considerado degenerado ou redundante. 
Esse código é universal, sendo o mesmo para todas as espécies de seres vivos do 
planeta. As únicas exceções são encontradas no RNA produzido por mitocôndrias de algumas 
espécies. 
 
Podemos dizer, portanto, que o código genético apresenta três características importantes: 
 
- Especificidade: Uma trinca sempre codificará o mesmo aminoácido; 
 
- Universalidade- Todos os seres vivos utilizam o mesmo código genético para codificar os 
aminoácidos; 
 
- Redundância- Um aminoácido pode ser codificado por diferentes trincas. 
 
Questão 12: Qual a função do RNA transportador? 
 
O RNA transportador faz o transporte de um aminoácido específico para a síntese de 
proteína. Essa classe de RNA, que é semelhante em procariontes e eucariontes, apresenta-se como 
um trevo de quatro folhas, pois a estrutura da molécula apresenta-se dobrada em quatro alças. 
Uma dessas alças é a do anticódon, região responsável por reconhecer o códon que complementa 
a molécula do RNAm. Existe ainda uma região denominada de eixo aceptor, local onde o 
aminoácido liga-se e é levado para que ocorra a síntese proteica. 
 
Questão 13: Quais as características dos ribossomos em procariotos e eucariotos? 
 
Os ribossomos são partículas sem membranas encontradas em todos os tipos celulares. 
São formados por uma combinação de proteínas e de RNA ribossomal (RNAr), que formam duas 
subunidades. 
Os ribossomos presentes em procariontes tendem a ser menores e menos complexos e 
são encontrados livres no citoplasma, Já em eucariotos, além de serem encontrados livres no 
citoplasma, podem também ser encontrados associados ao Retículo Endoplasmático, formando 
grânulos em sua superfície. 
 
Questão 14: Como ocorre a tradução em eucariotos? 
 
A tradução é o processo pelo qual o RNA mensageiro maduro é decodificado nos 
ribossomos, levando à produção de um polipeptídeo. Em procariotos, a tradução ocorre de forma 
concomitante à transcrição. Isso significa que, uma vez sintetizada, a extremidade 5’ do RNA 
mensageiro pode ser imediatamente usada na síntese proteica, já que o sentido da tradução 
também é de 5’ para 3’. 
Apesar de ser um evento dinâmico, a tradução pode ser dividida didaticamente em 
três etapas principais: início, alongamento e término. Na fase de início, o capeamento na 
extremidade 5’ do RNA mensageiro é reconhecido por proteínas que se ligam à unidade menor do 
ribossomo, de forma a manter o RNA codificador na posição correta. Em eucariotos, apenas um 
fragmento da molécula de RNA mensageiro é traduzido. 
Uma vez que o RNA mensageiro se encontra no ribossomo, essa organela percorre o 
ácido ribonucleico no sentido 5’ para 3’, a fim de encontrar o códon de início AUG. Quando este é 
identificado, o RNA transportador de início, carregando uma metionina, se liga à subunidade 
maior do ribossomo de forma a realizar o pareamento com o códon do RNA mensageiro. Em 
seguida, as próximas trincas de bases se pareiam com os RNAs transportadores correspondentes, 
sendo assim, interpretadas de acordo com o código genético. Tem início, então, a segunda fase da 
tradução: o alongamento. A ̀ medida que o RNA mensageiro se desloca no ribossomo, um novo 
aminoácido é adicionado à cadeia polipeptídica nascente. Esse processo continua até o momento 
em que um códon de terminação é identificado UAG, UAA ou UGA. A terceira fase da tradução é 
caracterizada pela ação dos fatores de liberação. Esses fatores atuam separando a cadeia 
polipeptídica do RNA transportador, mediante sinalização pelo códon de terminação. Dessa 
forma, a proteína é liberada do complexo de tradução