DNA e RNA, replicação, síntese proteíca

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Bruna Rocha Teixeira
Ácidos nucleicos: DNA e RNA
Possuem caráter ácido e são orgânicos;
Função: armazenar ou transmitir informação genética.
DNA= ácido desoxirribonucleico
RNA= ácido ribonucleico
São formados por nucleotídeos:
Pentose→ DNA= desoxirribose, RNA= ribose
Base nitrogenada→ DNA= A,T, C, G
RNA= A, U, C, G
As bases podem ser:
Purinas= adenina (A), guanina (G)
Possuem 2 anéis
Pirimidinas= timina (T), citosina (C), uracila (U)
Possuem apenas 1 anel
DNA = Fita dupla hélice
Fitas ligadas por força molecular, formando dupla hélice;
Fita se enrola nela mesma, encontra as proteínas histonas, e quando
está em sua máxima condensação, forma o cromossomo;
Gene= sequência de nucleotídeos que guarda informação o suficiente
para produzir uma proteína;
Uma fita se liga a outra a partir das bases nitrogenadas: adenina e
timina, guanina e citosina.
Cromatina= DNA+ proteínas
Entre guanina e citosina, existem três pontes de hidrogênio, enquanto
entre adenina e timina existem duas pontes de hidrogênio.
Um nucleotídeo se liga com outro através de uma ligação fosfodiéster.
-A ligação entre as fitas de dna é antiparalela: esse sentido é chamado
de 5’-3’.
A duplicação do DNA é semiconservativa;
Quando a célula vai ser dividida, ela precisa que seu material genético
seja dividido anteriormente, uma proteína chamada helicase passa e vai
quebrando as pontes de hidrogênio, enquanto outra proteína vai
formando uma nova fita (DNA polimerase).
Relação de Charga�: igualdade entre nucleotídeos pirimidínicos e
púricos (A=T, C=G).
RNA= fita simples
Função: copiar a informação do gene e leva até o citoplasma para a
formação de uma proteína.
Possui três tipos principais:
RNA mensageiro= copia e leva a informação do gene até a formação de
proteína;
RNA ribossômico= com proteínas, forma os ribossomos. é o mais
abundante nas células;
RNA transportador= carrega os aminoácidos para a formação das
proteínas.
Replicação/ duplicação do DNA
É o processo pelo qual o DNA pode se auto-duplicar para a formação de
uma nova cadeia de DNA;
DNA é uma dupla fita anti paralela;
Replicação ocorre antes da mitose (quando a célula mãe se divide em
células filha);
Fase S da interfase (entre mitose e meiose);
A interfase é dividida em três fases: G1 (crescimento), S (crescimento e
duplicação de dna) e G2 (crescimento e preparação final para a divisão
celular).
*mitose = multiplicação celular para o desenvolvimento dos órgãos e
tecidos;
*meiose = formação de gametas para a reprodução
Processo é semiconservativo;
É no sentido 5’→ 3’;
Possui vários pontos de replicação.
Tipos de replicação
Replicação semi-conservativa= dupla hélice de cada molécula filha de
dna contém um filamento da molécula original e um filamento
recém sintetizado;
Replicação conservativa= a molécula parental é conservada e uma
única dupla hélice filha é produzida, consistindo em dois filamentos
recém sintetizados;
Replicação dispersiva= moléculas filhas consistem em filamentos, cada
um contendo segmentos de ambos: dna parental e dna recém
sintetizado.
● Replicação em eucariotos: origem
leveduras
Origem de replicação: região at e sequência de ligação à proteína orc;
*orc= origem do complexo de reconhecimento
Deselicoidização dos nucleotídeos A e T;
Ligação e deslizamento em direção 5’→ 3’ das helicases nas regiões
unifilamentares: Formação das duas forquilhas de replicação e ligação
das proteínas ssb;
Recrutamento da enzima primase e holoenzima polimerase ii
A fita é aberta e se dá início a replicação: enquanto uma fita é feita, a
nova fita antiparalela possui fragmentos, chamados fragmentos de
okazaki.
Forquilha de replicação: região de abertura da fita
1. Helicase passa rompendo as pontes de hidrogênio, formando
a forquilha de replicação;
2. Primase se liga a fita e forma o primer de RNA (ponto de
iniciação);
3. DNA polimerase “amplia” o lugar ocupado anteriormente
pelo primer de RNA, começa a percorrer a fita e monta uma nova.
Enquanto percorre a fita, os nucleotídeos soltos no núcleo começam a
ser incorporados na nova fita pela DNA polimerase;
4. Fita retardada é a outra fita que está sendo formada ao
mesmo tempo;
5. Topoisomerase vai um pouco antes da forquilha de replicação
e impede que a fita se enrole nela mesma novamente;
6. Exonuclease remove os espaços vazios (fragmento de
Okazaki) ocupados pelo primer de rna. no mesmo momento, DNA
polimerase preenche;
7. Ligase faz a ligação total desses espaços recém preenchidos.
● Proteínas
SSB - proteínas ligação unifilamentar: Evita torções e protegem o DNA
fita simples contra a degradação por nucleases;
Primases- síntese de um pequeno oligonucleotídeo de RNA no
filamento molde para a sucessiva síntese de DNA pela DNA polimerase
III, além de adicionar um primer complementar ao prolongamento ao
fim do processo;
Topoisomerase (DNA girase em bactérias)- retira as torções causadas pela
deselicoidização;
Grampo beta- pcna- proteína acessória importante para a estabilização
da DNA polimerase;
Polimerase I- atividade exonucleásica 5’- 3’ nos filamentos lagging
(filamento descontínuo), além de replicar o filamento
complementar;
Enzima ligase- conecta fragmentos adjacentes de moléculas de DNA
Polimerases
Funções: catalisa o crescimento da cadeia sentido 5’ - 3’, remove
pareamentos errados de base e degrada a dupla hélice de DNA.
● Replissomo
É o complexo nucleoprotéico de replicação composto pela holoenzima
polimerase III, grampo beta, girase, helicase, primase e polimerase I.
Síntese proteica
Processo no qual um gene do DNA sofre uma leitura. É formado
um RNA mensageiro, que sai do núcleo e encontra um ribossomo,
que possui um RNA ribossômico em seu interior. Interage com o
RNA transportador e forma proteína.
● Transcrição
Ocorre no núcleo: um gene é transcrito em um RNA mensageiro.
RNA polimerase se liga ao DNA, até se encontrar com a região
promotora, que indica que um gene está começando. Abre o DNA,
e uma das fitas vai servir como fita molde;
RNA polimerase começa a percorrer a fita molde e pega bases
nitrogenadas livres no citoplasma e incorpora na fita de rna
mensageiro (A-T, C-U);
RNA polimerase segue lendo o gene até encontrar uma sequência
de término = sequência específica de nucleotídeos que sinaliza o
final do gene;
RNA polimerase se “desgruda”, RNA mensageiro segue livremente
para o núcleo e o DNA é fechado novamente.
O RNA mensageiro, nesse momento, ainda está imaturo.
Portanto, precisa passar por um processo de amadurecimento:
processamento do RNA mensageiro
*íntrons= função reguladora
*exons= sequências de dna responsáveis pela síntese das proteínas que
constituem e caracterizam cada organismo e também pela transmissão
dessas informações para a próxima geração.
O processo consiste na retirada dos introns e na reorganização
dos exons. se a sequência organizada muda, a proteína também
muda.
*3 nucleotídeos = códon
● Tradução
Código genético → é a relação entre as bases nitrogenadas do
DNA, com a sequência correspondente de aminoácidos em uma
proteína.
Primeiro códon- AUG (metionina)
Último codón- UAA, UGA, UAG
Existem 64 combinações de códons, e 20 aminoácidos diferentes. A
sua ordem é a determinante para que tipo de proteína será
formada.
O código genético é degenerativo, ou seja, diferentes códons
podem codificar o mesmo aminoácido.
RNA transportador, na sua região superior, estará carregando um
aminoácido. Na região posterior, terá sua porção anticódon, a
qual vai se ligar com a fita de rna mensageiro;
O ribossomo possui uma subunidade maior e menor. Na
subunidade maior, existe o sítio p e o sítio a;
Quando começa a leitura do RNA mensageiro, o RNA transportador
já está preso no sítio P , e logo se liga no códon de iniciação
(AUG), que estará carregando metionina;
Em seguida, já virá o segundo RNA transportador, que se ligará no
sítio A e vai se parear ao segundo códon, e precisará ter um
anticódon correspondente;
A ligação peptídica vai acontecer entre os aminoácidos que estão
sendo carregados pelo RNA transportador;
Após essa ligação, o RNA transportador ligado ao primeiro códon éliberado, o ribossomo percorre um pouco adiante da fita de RNA
mensageiro e chega ao terceiro códon, continuando sua
tradução.