Aula 6 - Biologia Molecular (1)

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Biologia Molecular
Aula 6 – Síntese protéica
Objetivos
Entender os conceitos básicos de síntese proteica, transcrição e tradução
Reconhecer a importância da síntese proteica
Discriminar as principais ocorrências envolvidas nos mecanismos de transcrição e
tradução
Associar códon e anticódon ao RNAm e RNAt, respectivamente
Relacionar os eventos ocasionados no splicing e a degeneração genética
A síntese proteica
O DNA é relativamente inerte quimicamente. A informação que ele contém é expressada indiretamente através de outras moléculas: O DNA direciona a síntese de RNA específicos e moléculas de proteína, as quais por sua vez determinam as propriedades químicas e físicas de uma célula;
Desta forma, podemos dizer que a sequencia de nucleotídeos de um gene determina a sequencia de aminoácidos de uma proteína.
Transcrição
A síntese de proteínas envolve a cópia de regiões específicas de DNA (genes) em polinucleotídeos conhecido como RNA;
O RNA, assim como o DNA, apresenta sequencia de nucleotídeos, porém essas estruturas apresentam algumas particularidades
Transcrição
O RNA retém toda a informação da sequencia de DNA da qual foi copiado, assim como as propriedades de pareamento de bases .
As moléculas de RNA são sintetizadas por um processo conhecido como transcrição de DNA, que é semelhante à replicação de DNA em que uma das duas fitas de DNA serve como molde, tendo como princípio do pareamento de bases;
O RNA sintetizado é catalisado pela RNA-polimerase no sentido 5’ 3’.
A região do DNA que realmente transcrita ao RNA é chamada de região codificante. Além disso, identificamos sequencias que precedem a região codificante chamados de promotores.
Os promotores são locais de reconhecimento e interação entre a RNA-polimerase e o DNA que sinaliza o início da transcrição
Ressaltamos que as moléculas de RNA são curtas quando comparadas à molécula de DNA. 
Transcrição – Eucariotos x Procariotos
Transcrição
Destacamos que as informações genéticas depositadas nas moléculas de DNA estão localizadas no núcleo e a síntese protéica ocorre no citoplasma.
Sendo assim, é necessário que a informação seja transferida do núcleo para o citoplasma;
Tal transferência é um processo complexo que necessita a intervenção de uma molécula intermediária;
Trata-se do RNA mensageiro que copia a informação contida no DNA e sai para o citosol.
RNA-polimerase
Diferentemente das células procariotas, as quais apresentam apenas uma RNA polimerase, as células eucariotas possuem 3 RNA polimerases com funções distintas:
RNA polimerase I: localizada no nucléolo, sintetiza apenas o RNA ribossômico;
RNA polimerase II: localizado no nucleoplasma e sintetiza o pré-RNA mensageiro;
RNA polimerase III: localizado no nucleoplasma e sintetiza o RNA de transferência.
Splicing
As moléculas de RNA surgidas da transcrição do DNA são chamadas de transcritos primários. Convertem-se em RNA funcionais antes de sair do núcleo, ao fim de várias modificações, conhecidas pelo nome de processamento do RNA.
O processamento mais conhecido é o dos transcritos primários do RNA mensageiros, que contém segmentos não funcionais (íntrons) com segmentos que contêm a informação que codifica proteínas (éxons);
O processamento remove os íntrons e conecta os éxons entre si, dando origem a um RNAm com informações genéticas contínuas, apto para dirigir a síntese da proteína, esse processo é conhecido como splicing.
RNA de transferência
É aquele que possui moléculas menores, constituídos de 75 a 90 nucleotídeos;
Sua função é transferir os aminoácidos para as posições corretas nas cadeias polipeptídicas em formação nos complexos de ribossomos e RNA mensageiro;
Assim o tRNA possui propriedade de se combinar com aminoácidos e é capaz de reconhecer determinados locais da molécula do mRNA constituídos por uma sequência de três bases (códon);
A sequência de três bases na molécula do tRNA, o qual reconhece o códon, é chamado de anticódon;
Para cada aminoácido existe pelo menos um tRNA
São inicialmente sintetizados sobre filamentos de DNA, que são maiores e são processados em estruturas menores
tRNA
Tem um filamento com extremidade com a sequencia CCA (ácido adenílico – A) precedido de duas moléculas de ácido citidílico – C);
O aminoácido é ligado nesta extremidade, com gasto de ATP = cada aminoácido se liga a seu tRNA;
Observamos a presença de pontes de hidrogênio em determinados segmentos;
Possui aspecto de folha de trevo;
Possuem outras bases diferentes de C, G, U, A
Aquelas regiões que apresentam bases não habituais não formam pontes de hidrogênio = talvez sejam importantes no formato do tRNA
RNA mensageiro
É sintetizado a partir da transcrição de um trecho de DNA
Seu tamanho é proporcional a molécula de proteína que ele vai sintetizar, lembrando que tres bases nitrogenadas codificam um aminoácido;
Possui um prolongamento (tail) poli-A, adicionado ainda no núcleo, por uma enzima que não requer molde de DNA. Ou seja, esse prolongamento não está codificado no DNA;
Na outra extremidade 5’, outro conjunto de enzimas adiciona um capuz (cap) de nucleotídeos;
Os mRNA citoplasmáticos são derivados dos precursores nucleares hnRNA (heterogenous RNA), caracterizados por serem grandes moléculas;
Desta forma, certas partes são removidas, e os segmentos que codificam uma proteína se soldam (splicing), e o mRNA sai do núcleo 
mRNA
As partes do hnRNA que traduzem proteínas são denominados de éxons;
Enquanto isso, as partes “silenciosas” são denomindas de íntrons (só foram encontrados em células eucariontes;
RNA ribossômico
Mais abundante que os demais RNA;
Constitui 80% do RNA celular;
Encontram-se combinados com proteínas, sendo conhecidos como ribossomos;
Quando presos a filamentos de RNA mensageiro, os ribossomos formam os polirribossomos, onde tem lugar a síntese de proteínas;
As subunidades se prendem ao mRNA de forma reversível
Tradução
É o processo de leitura do RNA para formar uma proteína;
Os aminoácidos isolados não vem ao ribossomo para serem incorporados na proteína;
Em vez disso, são trazidos ao ribossoma por seu tRNA adequado;
A incorporação do aminoácido ao seu RNA de transferência ocorre em duas etapas, a primeira é a ativação do aminoácido e depois ele é transferido o tRNA.
A síntese protéica