Replicação, transcrição e tradução

Prévia do material em texto

REPLICAÇÃO, 
TRANSCRIÇÃO E 
TRADUÇÃO
Profª Vanessa Abrantes
REPLICAÇÃO OU 
DUPLICAÇÃO
Iniciação
Os locais onde o DNA é aberto são chamados de origens de replicação e 
são marcados por uma sequência particular de nucleotídeos.
1- Proteína de Ligação do DNA de
Fita Simples (SSB) – Mantém a
separação das fitas e protegem o
DNA de nucleases que clivam DNA
de fita simples;
2- DNA-Helicase – separa as fitas de
DNA (requer ATP).
 A síntese do DNA novo ocorre nas zonas ou forquilhas de replicação e é bidirecional
Alongamento da Cadeia
 DNA-Polimerase – Sintetiza a nova fita usando uma das fitas velhas como molde e catalisa a adição 
de nucleotídeos à fita de DNA em crescimento, verificando se foram corretamente incorporados. 
A enzima DNA-polimerase só sintetiza fitas novas na direção 5’ 3’, fazendo a 
leitura da fita molde na direção 3’ 5’
Os fragmentos são posteriormente unidos (DNA-ligase), formando uma fita contínua.
Terminação
O primer de RNA é alongado pela 
DNA- polimerase III até que outro 
RNA seja encontrado
O primer de RNA é removido pela DNA-polimerase I
(atividade 5`3` exonuclease) e a lacuna é 
preenchida com desoxirribonucleotídeos pela 
própria enzima (atividade 5`3` polimerase)
A quebra restante é ligada pela DNA-ligase
catalisa a ligação fosfodiéster final entre os grupos 
5’-fosfato da cadeia de DNA sintetizada pela DNA-
polimerase III e o grupo 3’-OH da cadeia feita pela 
DNA-polimerase I.
Resumindo...
A DNA-polimerase é a enzima responsável 
pela polimerização do novo DNA
As fitas novas são sintetizadas em direções 
opostas (contínua e descontínua)
A polimerização sempre ocorre na direção 
5`  3`
Fragmentos são unidos e duas fitas 
contínuas são formadas
Um primer de RNA é utilizado na síntese 
da nova fita (e posteriormente removido) 
TRANSCRIÇÃO
Características Essenciais da Transcrição
 Altamente Seletiva: de acordo com o tipo celular, para algumas regiões do DNA muitos transcritos 
são feitos enquanto que, para outras, poucos transcritos são feitos. 
 RNAs podem sofrer várias modificações. Estas modificações convertem o transcrito primário em 
uma molécula funcional. 
Transcrição – Visão Geral
Transcrição: Processo de síntese do RNA, que utiliza uma das fitas do DNA com molde. 
1 – Desenrolamento, abertura da dupla-
hélice e exposição das bases de cada fita do
DNA
2 - A sequência de NT da fita do RNA é
determinada pela sequência de NT da fita
molde do DNA.
3- Os ribonucleotídeos incorporados são
covalentemente ligados à cadeia em formação
do RNA em uma reação catalisada por enzima.
A cadeia nova de RNA é produzida sempre na direção 5` 3`e os ribonucleotídeos são adicionados um por 
vez, de acordo com os nucleotídeos presentes na fita de DNA usada como molde. A enzima responsável pelo 
processo é a RNA-POLIMERASE
A RNA-Polimerase
Funções na Transcrição:
1. Reconhece sítios de iniciação (sítios promotores) no DNA;
2. Desespiraliza um curto trecho da dupla hélice do DNA próximo a ela, liberando um molde de fita única;
3. Seleciona o ribonucleosídeo fosfato correto e catalisa a formação de uma ligação fosfodiéster; este processo
é repetido muitas vezes à medida que a enzima se move ao longo do DNA;
4. Detecta sinais de terminação;
5. Interage com ativadores e repressores que modulam a velocidade da transcrição.
Enzima multimérica. Percorre o DNA, estendendo a fita
nova de RNA na direção 5` 3`
1. INICIAÇÃO
 INICIAÇÃO: Envolve a ligação da RNA-polimerase a uma região do DNA que determina a
transcrição de um gene em particular. Esta região é conhecida como REGIÃO PROMOTORA.
• Região Promotora I = Sequência TATAAT –10 (TATA BOX). Situada 10 nucleotídeos à esquerda (à
montante) da primeira base do sítio de início da transcrição.
• Região Promotora II = Sequência - 35 = Sequência TTGACA. Situada 35 nucleotídeos à esquerda
da primeira base do sítio de início da transcrição.
Promotores de genes transcritos pela RNApol II
Tata Binding Protein
Complexo TFIID
5’- A T G C C A G T A G G C - 3’
3’- T A C G G T C A T C C G - 5’
5’- A U G C C A G U A G G C - 3’
(DNA) Fita codificadora
(DNA) Fita molde 
RNA
A enzima RNA-polimerase utiliza a fita 3’5’ do DNA como molde, 
produzindo uma fita de RNA na direção 5’3’. A fita molde do DNA é 
antiparalela e complementar à fita codificadora do DNA e ao RNA. 
O RNA sintetizado possui, portanto, a mesma direção que a fita codificadora e U no lugar de T.
1. INICIAÇÃO
2. ALONGAMENTO
 Alongamento: Uma vez que a região promotora tenha sido reconhecida, a RNA-polimerase começa a 
sintetizar o transcrito e a subunidade sigma é liberada;
A RNA-polimerase desenrola a fita, expondo uma nova região de fita molde e adiciona 
ribonucleotídeos à nova fita de RNA, na direção 5` 3`. A nova seqüência de nucleotídeos é 
determinada pela fita molde do DNA
3. TERMINAÇÃO
 Terminação: O alongamento continua até um sinal de terminação ser atingido...
OBS: Em alguns casos, uma proteína adicional (fator Rho) pode ser requerida para a liberação 
do transcrito.
No final, RNA-polimerase e o transcrito são liberados...
Pr
oc
a
ri
ot
os
E
uc
a
ri
ot
os
Splicing
 Remoção de Íntrons: A funcionalidade do RNAm eucariótico pode envolver a remoção 
de sequências de RNA (íntrons) que não codificam proteínas. As sequências restantes 
(exons) são unidas para formar o RNA maduro. 
Catalisado por enzimas snRNPs
(pequenas partículas de ribonucleoproteína 
nuclear) que são formadas por Proteína + RNA
Permite que muitos genes possam ser 
processados, produzindo RNAm diferentes.
1 gene ≠proteínas
Modificação Pós-Transcricional do RNA = Identidade do RNA
Remoção de íntrons pelo
“spliceossomo”: associação de
ribonucleoproteínas pequenas (snRNPs)
formando um complexo de 3x103 kDa
TRADUÇÃO
Tradução em Eucariotos e Procariotos
Eventos pós-transcricionais
• Francis Crick
• Hipótese do adaptador
Molécula adaptadora
Habilidade de reconhecer o
códon no mRNA e transportar
um aminoácido específico,
correspondente ao códon.
RNA transportador
• Sítio A: Liga-se ao aminoacil-tRNA
• Sítio P: Liga-se ao peptidil-tRNA
• Sítio E: sítio de saída de novas proteínas
Ribossomos
Tradução e o Código Genético
• 4 bases = 4n combinações possíveis = 4³ = 64 códons
• Existem apenas 20 aminoácidos
• A maioria dos aa é especificada por mais de um códon = código degenerado
• Leucina e arginina são especificadas por seis códons
• Metionina e triptofano são especificados por apenas um códon
Tradução e o Código Genético
• 3 códons são finalizadores (ou sem
sentido): término da tradução (UGA, UAA,
UAG)
• Códon de iniciação: AUG (metionina)
• Na tradução tRNA possui anticódons
complementares aos códons do RNAm
Código Genético
tRNA-aminoacil sintetases
• Ligam o tRNA e o aminoácido;
• Reconhecem o anticódon e carregam
o aminoácido correto.
• Procariotos: Shine-delgarno (Ribosome Binding Site)
• Consenso de Kosak
Iniciação da Tradução
ACCAUGG
• Fatores de iniciação
da tradução
• IF-1 e IF-3
• tRNA carregando
metionina
• Proteínas são geradas
do N ao C terminal
Iniciação da Tradução
• Seleção do tRNA
correto!
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
Ribossomo
RNA mensageiro
5´ 3´
U A C
H H
-OOC – C – N - COH
R
N-terminal
5´
H
-OOC – C - NH2
R
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
U A C
• Formação da 
ligação peptídica
A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G C G U U
H
-OOC – C - NH2
R
A U G U U U C U U G A C C C CU G A G G C G U U
H
-OOC – C - NH2
R
Alongamento
• O alongamento continua até
o aparecimento de um
códon de parada (stop
codon)
• UAA
• UAG
• UGA
Terminação da Tradução
• Fator de terminação liga-se 
ao stop codon
• UAA, UGA, UAG
• Proteína é liberada
• Complexo é desfeito
Chaperonas
• Complexo protéico que auxilia na montagem da estrutura 3D de uma proteína.
Processamento Pós-Traducional
• Modificações sofridas após a síntese da proteína:
• Modificações químicas: adição de fosfato, glicosilação
• Clivagem para retirada de sequências de aa terminais
H2N
CCOH
Proteína Pronta
• Destinos possíveis...