Resumo Biologia Molecular

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Processamento do RNA 
- Nos eucariotos, não são todas as partes do DNA que são codificadores, não é 
linearmente codificadora; 
- RNAm de bactérias não passa por processo de maturação; 
- São necessárias três etapas do processamento; 
*Cauda CTD (RNA Polimerase)- trem que transporta as proteínas necessárias para o 
processamento do RNA sinalizador para o momento certo de cada processamento; 
*Eucarioto pode sofrer maturação, apenas em RNAm de eucarioto tem cap e cauda 
poli A. 
 
>Introns: áreas não codificadas (intrometida); 
>Exons: áreas codificadas, pequenas áreas; 
>5’ e 3’ UTR: untranslated region (cap e poli A), regiões não traduzidas. 
1) CAPS de Guanina Metilada 
*Na extremidade 5’; 
*Apenas RNAm de eucarioto; 
*Protege e indica que o RNAm está maduro, apenas retardam a degradação do 
RNAm; 
*RNAm tem a vida curta para evitar acúmulos de proteínas desnecessárias, grandes 
quantidades de erros; 
*Plasticidade: as proteínas são codificadas quando são necessárias, conforme a 
demanda na célula, relacionada a vida curta dos RNAm; 
*RNA-Polimerase II sintetiza e processa simultaneamente. 
2) Splicing 
*Spliceossomo- complexo com 
proteínas e RNA que faz o splicing 
 
*Como saber o que é um íntron e o 
que é um exon? 
- Sequência consenso: nas 
extremidades dos introns (GU no 
início e AG no final); 
- Sítio de corte 5’ e 3’, de 
splicing; 
- Região de ramificação com Adenina. 
 
 
2.1) Splicing alternativo 
 *Formas alternativas de retirar alguns íntrons e unir os exons; 
 *ligações diferentes entre exons e, portanto, codifica diferentes proteínas; 
 *exons podem ser removidos; 
 *íntrons podem “virar éxons” ao não ser clivado; 
 *Proteínas novas e genes híbridos; 
 *Há mutações que geram doenças humanas que são resultado de splicing alternativo. 
 
 
3) Cauda Poli-A 
*Não é codificado no gene; 
*É feito por proteínas no final do processamento; 
*Fatores de Poli Adenilação - reconhecem uma sequência consenso que indica o 
ponto de clivagem; 
*Adição de sequência de Adenina; 
 
- O RNAm é exportado do núcleo; 
*Detritos devem ser degradados antes de serem exportados para o núcleo; 
*O RNAm maduro perde e ganha proteínas para sinalizar que está maduro. 
 
Código Genético 
- Não é sinônimo de informação genética! 
- DNA é uma sequência de nucleotídeos e a proteínas é uma sequência de 
aminoácidos; 
*Sequência linear de nucleotídeos é o que determina a sequência linear de 
aminoácidos das proteínas; 
* DNA > RNA > PROTEÍNAS 
- O código é em trincas; 
*os códons são a unidade de informação; 
- Características: 
1) É em trincas - 3 nucleotídeos em sequência codificam um aminoácido; 
2) Não tem base espaçadora - as trincas são contínuas, grudadas; 
3) Não é um superposto - trincas são independentes, ou seja, um nucleotídeo não pode 
estar em mais de uma trinca; 
4)É redundante/degenerado - diferentes trincas podem codificar um mesmo 
aminoácido; 
5) Não é ambíguo - não há mais de um aminoácido sendo codificado pela mesma 
trinca; 
6) Ponto inicial - tem uma trinca específica para iniciar a tradução, AUG, e é o 
primeiro; 
7) Ponto final - tem trincas específicas que sinalizam onde finaliza a tradução. 
- o último códon (UAA, AUG, UGA) não é codificado por ser apenas um 
sinalizador; 
- AUG é o ponto inicial e o código para metionina ao longo da cadeia; 
 8) É universal! 
* Há 64 códons, mas apenas 61 são codificados (UAA, AUG e UGA não são 
codificados) 
 
 Tradução ou Síntese Proteíca 
- É o processo mais complexo da célula; 
- Precisa de ribossomos, aminoácidos, RNAt, RNAm, etc; 
- O códon não tem capacidade de reconhecer seus aminoácidos e precisa de um RNAt 
carregando um anticódon com uma metionina 
*Anticódon: trinca que reconhece o códon por causa do seu pareamento; 
*A redundância implica que: 
- número de transportadores depende da espécie; 
- alguns anticódons só exigem exatidão nas duas primeiras bases, podendo 
oscilar na terceira; 
- há mais códons que anticódons e sua relação de pareamento não é de 100%; 
- há mais RNAt que aminoácidos (48 RNAt para humanos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
*Os RNAt não reconhecem e se ligam aos seus aminoácidos específicos, há uma enzima que 
une o RNAt ao seus aminoácidos; 
*Há, na maioria das espécies, 20 aminoacil-RNAt-sintetases (enzima que une RNAt aos seus 
aminoácidos específicos). 
- A proteína é sintetizada de N-terminal para C-terminal; 
- Há sítios: 
*A = aminoacil; 
*P = peptidil; 
*E = exit. 
- Iniciação: 
*Elfs = fatores de iniciação em eucariotos, necessário para o primeiro acoplamento; 
*Subunidades só se unem no citosol. 
1) RNAt se liga ao sítio P com o aminoácido; 
2) O RNAm se liga à subunidade menor, pela extremidade 5’ no RNAr (que 
serve como um ponto de estacionamento); 
3) Se desloca até o primeiro AUG e liga o códon ao anticódon; 
4) A subunidade maior se liga; 
5) Ligação de códon e anticódon; 
6) Segundo RNAt se liga no sítio A, metionina se liga ao segundo aminoácido; 
7) O RNAt se 
locomove para o 
sítio E e se solta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
- O códon inicial indica a matriz de leitura, em trincas, correta; 
- O RNAt iniciador carrega a metionina então é o único que pode se ligar diretamente 
no sítio P; 
- O RNAm é reconhecido pelo cap; 
- A subunidade 40s procura pelo primeiro AUG; 
- Na hora de finalizar, nenhum RNAt irá se ligar aos aminoácidos de terminação. 
- Extensão: 
*Ligação de mais um RNAt; 
*Ligação peptídica (peptidil transferase na 50s/60s) 
*translocação da 50s/60s; 
- Terminação: 
*UAA, UAG E UGA se ligam aos fatores de liberação que imitam um RNAt 
no sítio A e adicionam um H2O no fim do peptídeo, assim a proteína e o 
ribossomo são liberados; 
*A proteína precisa se enovelar para servir à célula; 
 
Do genótipo ao fenótipo 
- A expressão fenotípica dos genes começa no DNA; 
- Enovelamento correto de uma proteína irá depender muito de sua sequência de 
aminoácidos e é a forma da proteína que irá ditar sua função na célula; 
- Evolução: 
*Existe a possibilidade de 20 elevado a 300 diferentes proteínas; 
*Apena 1 em 1 bilhão é estável, destas apenas as que obtêm função são 
mantidas; 
*Existem vários genes para um fenótipo e o que causa um fenótipo é uma rede 
de genes e reações; 
* F = G + A. 
 
Mutação 
- Variação genética entre os indivíduos de uma população; 
- Genética: estudo das variações herdadas; 
- As diferenças surgem a partir de mutações, ou seja, alteração herdável e que 
não foi reparada; 
- Genes individuais: sequência, mutação gênica; 
- Cromossomo: alterações cromossômicas; 
- Mutação é a primeira e principal fonte de variabilidade genética; 
*Crossing over e reprodução sexual ampliam a variabilidade e recombinam 
mutações; 
*Cria algo que ainda não existe; 
*Cada par de base tem chance de ser mutada; 
- equilíbrio entre dano e reparo. 
- Mutação de ponto 
● Normalmente, alteram apenas um par de bases; 
● Substituições, inserções ou deleções (indel); 
● Pode levar a perda de função de uma proteína pela mudança de uma 
base; 
● Mutação espontânea: inevitável, erros; 
● Mutágeno: fator químico/físico que aumenta a taxa básica de mutação; 
● Mutação induzida: quando algo induz a mutação; 
● Mutagênese: surgimento de uma mutação induzida por um mutágeno. 
- Tipos de mutação de ponto: 
● Mudanças no DNA: 
- Substituição de base: transição, purina-purina ou 
pirimidina-pirimidina; 
- Substituição de base: transversão, purina-pirimidina ou 
pirimidina-purina; 
- INDEL: inserção de base, adiciona uma ou mais bases; 
- INDEL: deleção de base, retira uma ou mais bases. 
● Efeitos na proteína: 
- Sinônima (silenciosa): não altera o fenótipo, muda uma base mas 
continua o mesmo aminoácido. Ex: AGG (Arg) - AGA (Arg); 
- Sentido trocado: pode ou não mudar o aminoácido, muda uma 
base e altera o aminoácido. Ex: AAA (Lis) - AGA (Arg); 
- Conservativa: quimicamente similar, normalmente não altera a 
função da proteína; 
- Não conservativa: quimicamente diferente e resulta em alteração 
de função; 
- Sem sentido: códon de terminação da cadeia;- Muda matriz de leitura: indel, mudança nas trincas. 
 - Como acontece as mudanças? 
● Formas raras, trocas tautoméricas. Muda a base que pareia, no 
complemento. Substituição de base, transição; 
● Alteradores de base: substituição química que altera a base e todo o 
padrão de pareamento; 
● Agentes intercalantes: mimetizam um par de base e podem causar indel; 
● Dano de base: danifica uma ou mais bases e impede o pareamento 
correto. 
- Mutações espontâneas: 
 *Raras e aleatórias; 
 *Erro na replicação: pareamento 
errado ocasionando na mudança de um 
par de base ou mal pareamento gerando 
um deslizamento de regiões repetidas 
(hot spot, as fitas sintetizantes ou 
moldes podem formar uma alça por ser 
repetitivo , a fita nova fica 1 par de base 
maior ou menor; 
 
 
 *Lesões espontâneas: desaminação (citosina na uracila) ou depurinação 
(guanina some por hidrólise), pode levar a substituição de base; 
- Desaminação é muito comum e se não for reparada pode gerar mutação 
permanente. 
 
 Reparos do DNA 
- Precisam ser muito eficientes pois são muito importantes para a formação das 
proteínas; 
- menos de 1/1000 dos erros resultam em mutações permanentes; 
*autossômica: não estão nos cromossomos sexuais; 
- A fita dupla é ideal para reparo por conta da pareamento, usada para preencher 
o espaço do erro com uma fita que teve como modelo a fita intacta; 
*Por isso que o DNA é uma fita dupla! 
 
1) Reparo por excisão de bases: 
*apenas uma base, normalmente a danificada, é trocada; 
*DNA-glicosilases reconhecem as alterações em bases específicas e a 
removem; 
*Endonuclease AP percebe a falta de base e cliva o açúcar-fosfato; 
*DNA-polimerase adiciona o novo nucleotídeo, preenchendo o espaço vazio 
com molde na base complementar. 
2) Reparo por excisão de nucleotídeos: 
*repara erros maiores 
*nuclease de excisão tira um pedaço maior, uma sequência de aminoácidos; 
*DNA-helicase separa as fitas para poder retirar a sequência; 
*DNA-polimerase preenche o espaço com base na fita intacta; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) Situação emergencial- enquanto o gene está transcrevendo; 
*RNA-polimerase percebe o erro durante a transcrição, para no erro e sinaliza 
para a reparação; 
- A uracila foi substituída pela timina pois o mecanismo de reparo para 
desaminação é muito importante, há uma enzima especializada em 
retirar uracila pois o DNA não tem uracila e sim a timina; 
- é “colocada” a timina para facilitar a retirada de Citosinas desaminadas. 
 
● Quebra de fita dupla - acontece com frequência e possui dois mecanismos; 
- quando o cromossomo quebra em dois, sem centromo o pedaço se 
perde; 
 
 
 
- Recombinação homóloga pode gerar crossing-over; 
- Somente durante ou logo após a replicação por ter uma cromátide irmã 
próxima, que irá servir de fita molde; 
- mecanismo mais versátil; 
- rearranjo de sequências; 
- Comum em todos os mecanismos de RH: invasão de fita formando um 
heteroduplex e síntese de DNA. 
 
 Transposição do DNA 
- Genes saltadores ou elementos genéticos móveis (EGM) 
 * Quando tem transposição se chama transposons; 
 * Segmento do genoma que pode se mover para qualquer lugar do DNA; 
 * Troca de pedaços que não são homólogos; 
* A maior parte já perdeu sua capacidade de se mover, uma vez que sofrem 
mutações que os tornam inativos e imóveis, não irá mudar de lugar; 
* “Parasitas” ou fósseis moleculares pois não podem ser retirados da células; 
* Apenas elementos genéticos específicos podem se mover e precisa de 
sequências de nucleotídeos específicos e codifica proteínas específicas; 
* Os que se movem o fazem raramente. 
- Transposon: codifica uma proteína chamada transposase, que corta seu próprio 
DNA e o insere em um novo sítio alvo, que é aleatório e não depende de 
homologia. 
*Geram rearranjos e trazem mais desvantagens que vantagens, fonte importante 
de variabilidade. 
* Classificação 
 
 
 
 
 
● Transposon de DNA-only: predomina em bactérias e se movem por 
corte-colagem ou por transposição replicativa (cópia-colagem); 
 
 
- parte vermelha: sequências invertidas do transposon; 
- Proteínas: monômeros de transposase que reconhecem essas regiões, se 
grudam e formam uma alça pareando as pontas invertidas. É cortado as 
extremidades vermelhas e solta a alça; 
- Transposon cortado encontra um alvo, realiza uma corte na sequência 
desejada e preenche o “buraco” feito, é lido como dano e por isso é 
preenchido com o transposon; 
- Podem levar outros genes juntos, que podem levar a resistência de 
antibióticos; 
* vírus são como transposons, sua transposase se chama integrase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
● Retrotransposon semelhante a 
retrovírus 
- Usam o mecanismo idêntico 
ao de retrovírus e não possui 
capa proteica, logo não pode 
sair da célula; 
- É transcrito em RNA, é 
traduzido em uma 
transcriptase reversa 
(sintetiza DNA de fita 
dupla) e em uma integrase (insere o transposon em um sítio 
cromossômico). 
 
● Retrotransposon não retroviral: tem um intermediário de RNA que serve de 
molde para a síntese de DNA. 
- Transcriptase reversa e endonuclease (clivam um ácido nucleico no 
meio de uma fita); 
- Muito presente em vertebrados, a grande maioria é imóvel pela perda de 
função; 
- Cauda poli-A; 
- LINE: elemento nuclear intercalado longo, L1, já causaram doenças 
humanas ao se inserir em genes importantes para a coagulação do 
sangue, causando uma ruptura no gene; 
- SINE: elemento nuclear intercalado simples, elemento Alu 
- Podem se mover