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TRADUÇÃO Profa. Msc. Vanessa Moreira TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO Proteína D N A DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA DUPLICAÇÃO SEMI-CONSERVATIVA TRADUÇÃO A sequência de nucleotídeos no RNA transcrito é convertida na sequência de aminoácidos. Moléculas que dão origem às proteínas. CN H R C O H OH H Aminoácidos TRADUÇÃO N H R C OH OH H C N H R C OH O H H C H2O N H R C OH H N H R C OH O H CC N H R C OH H N H R C OH O H CC Ligação Peptídica TRADUÇÃO - Consiste na transformação da mensagem contida no mRNA, via tRNA, na sequência de aminoácidos que constituem a proteína. tRNA -Possui o segredo da especificidade entre um códon no mRNA e o aminoácido que ele designa. - Estrutura: forma de trevo com 4 hastes de dupla hélice e três alças unifilamentares. RNA TRANSPORTADOR TRADUÇÃO tRNA -A alça do meio de cada tRNA é chamada de alça de anticódon. trinca de nucleotídeos: anticódon -O anticódon no tRNA e o códon no mRNA ligam-se a um pareamento específico de bases RNA com RNA. mRNA tRNA - Sentido 5’→ 3’ - Sentido 3’→ 5’ RNA TRANSPORTADOR TRADUÇÃO tRNA -Os aminoácidos são ligados aos tRNA por enzimas: aminoacil-tRNA sintetases. 20 enzimas: 1 para cada aminoácido. Apresentam 2 sítios de ligação: um para o aminoácido e o outro para seu tRNA. ligado a ponta 3’ de seu tRNA. TRADUÇÃO Ribossomos -Organela não membranosa. -Responsáveis pela síntese protéica. -Consiste em uma subunidade pequena e outra grande, cada uma feita de rRNA e proteínas. -Cada subunidade é composta de um a três tipos de rRNA e até 50 proteínas. TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO Características dos ribossomos -São responsáveis por unir as moléculas de mRNA e tRNA. -As moléculas de mRNA e tRNA estão posicionados no ribossomo de modo que o códon do mRNA possa interagir com o anticódon do tRNA. - O sítio de ligação ao mRNA está totalmente dentro da subunidade menor. TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO - tRNA: 3 sítios de ligação. sítio P sítio A sítio E TRADUÇÃO - tRNA: 3 sítios de ligação. sítio P (sítio peptidil) -O códon de iniciação é posicionado para seu pareamento com o anticódon do tRNA que transporta a metionina – primeiro aminoácido da tradução. -Local onde fica o polipeptídio em formação. TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO - tRNA: 3 sítios de ligação. sítio A (sítio aminoacil) -O códon adjacente é posicionado para seu pareamento com o anticódon do tRNA que transporta o próximo aminoácido da cadeia polipeptídica. -Local de entrada do aminoácido. TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO - tRNA: 3 sítios de ligação. sítio E (sítio de saída) - Depois de ser traduzido, o códon é posicionado no sítio E para seu desligamento como tRNA, agora descarregado. TRADUÇÃO Ribossomos TRADUÇÃO ETAPAS - INÍCIO: inclui todos os eventos que precedem a formação de uma ligação peptídica entre os dois primeiros aminoácidos da nova cadeia polipeptídica. - ALONGAMENTO: adição de cada aminoácido ao polipeptídeo crescente. - TERMINAÇÃO: fim da tradução e liberação do polipeptídio. TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO - Colocar o primeiro aminoacil-tRNA no sítio P do ribossomo e, desse modo, estabelecer a correta matriz de leitura do mRNA. - Os códons de iniciação são precedidos por sequências especiais: sequências de Shine- Dalgarno. - Presença de 3 proteínas: IF1, IF2 e IF3 (fator de iniciação) e uma molécula GTP (fornece energia). TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO -IF3: mantem a subunidade 30S separada da subunidade 50S. -IF1 e IF2: permitem que apenas o tRNA iniciador entre no sítio P. TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO Complexo de iniciação: subunidade 30S, o mRNA e o tRNA. TRADUÇÃO EM PROCARIONTES INÍCIO Ribossomo completo: subunidade 50S + complexo de iniciação. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES INÍCIO - O processo geral é bem semelhante, exceto por 2 características: (1) O grupo amino de metionina no tRNA iniciador não é formilado. (2) O complexo de iniciação forma-se na ponta 5’ do mRNA e não no sítio de início de tradução Shine-Dalgarno. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES INÍCIO - A tradução começa no AUG mais prómimo da ponta 5’ da molécula de mRNA. - Também apresentam um tRNA iniciador especial: tRNAi met. - Proteína de ligação (CBP) une-se ao revestimento 7-metil guanosina do mRNA. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES INÍCIO - Outros fatores de iniciação ligam-se ao complexo CBP- mRNA seguido da subunidade menor (40S) do ribossomo. - Todo esse complexo percorre o mRNA procurando um códon AUG. - AUG é encontrado, IF são liberados e a subunidade maior 60S liga-se ao complexo metionil-tRNA/ mRNA/ subunidade 40S. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES INÍCIO - O complexo 80S/mRNA/tRNA está pronto para o início da próxima etapa. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO - A adição de cada aminoácido ocorre em 3 etapas: (1) ligação de um aminoacil-tRNA ao sítio A do ribossomo. (2) transferência da cadeia polipetídica crescente do tRNA no sítio P para o tRNA no sítio A pela formação de uma ligação peptídica. (3) translocação do ribossomo ao longo do mRNA para a posição do códon seguinte no sítio A. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO -Presença de 2 fatores de alongamento Tu (EF- Tu) e G (EF-G). - Aminoacil-tRNA associa-se ao fator EF-Tu: complexo ternário composto de tRNA, aminoácido e EF-Tu. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO -tRNA iniciador (metionina associada) no sítio P e com um sítio A pronto para aceitar um complexo ternário. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO - QUAL DOS 20 COMPLEXOS TERNÁRIOS ACEITAR? Reconhecimento da sequência códon- anticódon no centro de decodificação presente na subunidade menor. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO - Quando ocorre a correspondência correta, o ribossomo muda de forma, o EF-Tu deixa o complexo ternário e as duas pontas aminoacil são justapostas no centro da subunidade maior. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO - Nesse local é formado uma ligação peptídica com a transferência da metionina do sítio P para o aminoácido do sítio A. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO -Neste ponto, o fator EF-G se ajusta ao sítio A e muda os tRNA nos sítios A e P para os sítios P e E, respectivamente. -O mRNA move-se pelo ribossomo de modo que o códon seguinte é posicionado no sítio A. -EF-G deixa o ribossomo e sítio A está aberto para aceitar o complexo ternário seguinte. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO TRADUÇÃO EM EUCARIONTES ALONGAMENTO - O sítio A é preenchido com um novo complexo ternário conforme o tRNA deixa o sítio E. - À medida que o alongamento progride, o número de aminoácidos no peptidil-tRNA (sítio P) aumenta. - O alongamento da cadeia polipeptídica sofre término quando um dos 3 códons de terminação (UAA, UAG e UGA) entram no sítio A do ribossomo. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES TÉRMINO - Nenhum tRNA reconhece os códons de terminação mas proteínas de liberação são capazes de reconhecer esses códons de parada. -Procariontes: RF1 e RF2 RF1: reconhece UAA e UAG. RF2: reconhece UAA e UGA. - Eucariontes: eRF Reconhece os 3 códons de término. TRADUÇÃO EM EUCARIONTESTÉRMINO - O fator de liberação reconhece o códon de terminação no sítio A e junta-se a ele. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES TÉRMINO - O fator de liberação altera a ação da enzima peptidil-transferase (responsável pela ligação peptídica) por adicionar uma molécula de água ao terminal carboxila. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES TÉRMINO - Ocorre a liberação do polipeptídeo da molécula de tRNA presente no sítio P e a translocação do tRNA livre para o sítio E. - Liberação da molécula de mRNA do ribossomo e a separação das subunidades dos ribossomos. TRADUÇÃO EM EUCARIONTES TÉRMINO Anti-códon Sítio de ligação ao aminoácido U A C A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A • Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo. • Somente os RNAt que têm seqüência do anticódon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo. A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A • Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A •O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A G A A • O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon. • O espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon. A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A G A A • Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A G A A • O RNAt “vazio” volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. • E assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados. A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G G Códon de terminação • Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação. A U G U U U C U U G A C C C C U G A G G G • Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado. Atividade 1. Considere os seguintes segmentos de DNA: 5’ GCTTCCCAA 3 3’ CGAAGGGTT 5’ Suponha que o filamento de cima é filamento - molde usado pela RNA polimerase. a) Desenhe o RNA transcrito. b)Desenhe a cadeia de aminoácidos correspondente. Atividade c) Repita as letras a até b, supondo que o filamento de baixo seja o filamento- molde. 2. A seguinte sequência de DNA ocorre no filamento molde de um gene estrutural em uma bactéria: 5’ GAATGTCAGAACTGCCATGCTTCATATGAA TAGACCTCTAGC 3’ a) Qual a sequência de ribonucleotídeos da molécula de mRNA que é transcrita deste trecho de DNA? Atividade b) Qual a sequência de aminoácidos do polipeptídeo codificado por este mRNA? c) Se o nucleotídeo destacado em preto sofrer uma mutação que troque T por A, qual será a sequência de aminoácidos resultante em seguida à transcrição e à tradução? Atividade 3. Use o dicionário do código genético para completar o quadro. Suponha que a leitura é da esquerda para direita e que as colunas representam alinhamentos transcricionais e traducionais. Atividade Atividade
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