RESUMO BMC - Replicação, Transcrição e Tradução.pdf

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RESUMO: Biologia celular animal – 3ª unidade: Lílian Schlang, Paula Seixas, Rafaela 
Sant’Anna. 
 
1- Reparo e replicação 
 
1. REPLICAÇÃO DO DNA 
O processo biológico da reprodução requer a transmissão fiel da informação genética dos pais para os filhos. 
Portanto, a replicação do DNA genômico é essencial para a existência de todas as células e organismos. 
Todas as células, em algum momento terão que se dividir. Algumas fazem a vida toda, outras, param em 
algum momento. Toda vez que darão origem a células-filhas em que o material genético terá que ser duplicado para 
que todas informações sejam passadas. Todo o seu genoma é duplicado, sendo necessária uma maquinaria 
enzimática para copiar grandes moléculas de DNA que constituem os cromossomos de procariotos e eucariotos. Na 
fase S do ciclo que ocorre a duplicação. Esta fase é controlada, fiel e bastante rigorosa onde existe uma maquinaria 
complexa em que as enzimas funcionam para diminuir ao máximo o erro e que este erro não seja passado a diante. 
Havendo erro durante a replicação do DNA existirá outro mecanismo para tentar reparar. Ação de agentes 
ambientais também pode ser reparadas, tais como radiações. Anormalidades neste processo de reparo podem ter 
consequências desastrosas como o desenvolvimento do câncer. 
 
 Considerações sobre replicação: É um processo semiconservativo no qual cada fita parental serve de molde para 
síntese de uma nova fita-filha (duas fitas antiparalelas onde uma fita é complementar a outra e cada uma serve 
como molde para duas fitas novas – as duas moléculas de DNA restantes terão sempre uma fita antiga e outra 
nova). A enzima central envolvida nesse processo é a DNA polimerase que catalisa a junção de 
desoxirribonucleosídeos 5’ – trifosfatados (dNTPs) para formar a cadeia crescente de DNA. Outras proteínas 
estão envolvidas e mecanismos de correção de erros são necessários para garantir que a exatidão da replicação 
seja compatível com a baixa frequência de erros exigida para reprodução celular. 
 
 As DNA polimerases: A DNA polimerase foi inicialmente identificada em lisados de E. coli, em 1956. Esta enzima 
tem a capacidade de copiar um molde de DNA e seu isolamento marcou a biologia molecular. Porém, esta 
primeira DNA polimerase identificada (DNA polimerase I) não é a principal enzima responsável pela duplicação 
em E. coli. Hoje se sabe que existem vários tipo de DNA polimerases que desempenham diferentes papeis na 
replicação e reparo do DNA. 
 
É semiconservativa: uma 
das fitas originais é 
conservada e utilizada 
como molde para uma 
nova fita. Cada molécula 
contém uma fita antiga e 
uma recém-sintetizada. 
 
 
A dupla-hélice atua como molde para sua 
própria duplicação 
Isolamento da DNA polimerase I: (DNA polimerase faz essa duplicação do DNA). 
Cultivaram E. coli, trataram com um mutagênico e isolaram uma linhagem deficiente 
em polimerase I. Perceberam que as bactérias deficientes em polimerase I 
continuavam se multiplicando, mas eram sensíveis a radiação UV. Levou a conclusão 
que a polimerase I não era essencial para replicação, mas estava envolvida com 
mecanismos de reparo de danos no DNA. Outros experimentos viram que existiam 
mais de uma polimerase (DNA polimerase II – reparo do DNA e III – enzima 
replicativa) e viram porque os isolados deficientes em polimerase I continuavam se 
replicando. Atualmente se sabe que além da polimerase III a polimerase I também é 
necessária para replicação de E. coli. Portanto a replicação do DNA em E. coli envolve 
duas polimerases distintas. 
 
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DNA polimerases em eucariotos: As células eucarióticas contêm cinco DNA polimerases (alpha - α, beta - β, 
gama - γ, delta - δ e épsilon - ε). A polimerase gama está localizada na mitocôndria e é responsável pela replicação 
do DNA mitocondrial. As outras estão no núcleo e estão envolvidas na replicação nuclear. As polimerases alpha, 
delta e épsilon apresentam maior atividade em células em divisão, o que sugere um envolvimento na replicação. Já a 
beta é ativa tanto em células em divisão quanto naquelas que não estão o que é consistente com a sua função no 
reparo de danos no DNA. O papel da épsilon ainda permanece confuso, embora essa enzima provavelmente 
funcione de maneira semelhante à polimerase delta que é suficiente para replicação na ausência da épsilon tanto 
em sistemas livres de células quanto em leveduras. 
Propriedades das DNA polimerases: Todas as polimerases sintetizam DNA na direção 5’ 3’, adicionando um 
dNTP no grupamento 3’ hidroxil da cadeia nascente. As DNA polimerases só podem adicionar um novo 
desoxirribonucleotídeo a uma fita de DNA (primer) que esteja ligado por pontes de hidrogênio a uma fita-molde 
complementar (fazem síntese da fita a partir de um pedaço já pronto (outra enzima que polimeriza esses pequenos 
fragmentos– primer, ribonucleotídeos) adicionando nucleotídeos complementares, todas as DNA polimerases 
precisam de um modelo para ir inserindo e pareando). Assim, diferem das RNA polimerases em que iniciam a síntese 
de uma nova fita de RNA sem necessitar de um primer. Esta propriedade parece ser essencial para manutenção da 
alta fidelidade de replicação do DNA. 
Origem de replicação: existem várias origens em todo o genoma e elas são ativadas simultaneamente. 
Essa variedade de origens possibilita a rapidez da replicação nos eucariotos. A replicação começa em nesses pontos 
específicos do DNA. A replicação tanto em procariotos quanto em eucariotos se inicia em uma sequência chamada 
de origem de replicação. Este lugar é específico para as proteínas que iniciam o processo de replicação. A etapa 
essencial desse processo é a ligação de uma proteína iniciadora em sequências específicas de DNA na origem de 
replicação. Essa proteína iniciadora começa desenrolando as fitas e recruta outras proteínas envolvidas na síntese de 
DNA. A helicase e a proteína SBB, então, atuam na continuidade do desenrolamento da dupla fita e exposição da 
fita-molde, e as primases iniciam a síntese das fitas contínuas. Assim, duas forquilhas de replicação são formadas e 
movem-se em direções opostas. Em genomas bacterianos ou virais existe uma única origem, porém em genomas 
maiores existem várias origens de replicação. A velocidade da replicação em procariotos é muito mais rápida do que 
em eucariotos (empacotamento do DNA na cromatina). Apesar disso, os genomas de mamíferos são replicados em 
poucas horas devido às milhares de origens de replicação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Química da síntese de DNA: 
(adição do 
desoxirribonucleotideo 
trifosfatado): sempre adicionada 
da extremidade 5’ para 3’.A 
quebra desse fosfato 
(pirofosfato) serve como energia 
para a ligação fosfodiéster entre 
as bases da mesma fita. Para 
isso, já tem que haver as pontes 
de hidrogênio entre bases de 
fitas diferentes. 
 
 
 
 
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Eucariotos: Nos eucariotos a replicação inicia em várias origens de replicação (Ori ou OriC) em um mesmo 
cromossomo. Essa replicação é rápida, mas como o DNA do eucarioto é bem maior do que o do procarioto ela vai 
demorar horas para se completar. Regiões ricas em adenina (A) e timina (T) – duas pontes de hidrogênio, mais fácil 
de romper a ligação. Elas são ativadas, proteínas iniciadoras se ligam ao DNA e abrem as duas fitas para formar a 
forquilha (duas, de cima e de baixo) de replicação bidirecional (nos dois sentidos) e simultânea. Quando o sentido é 
5’ 3 ‘ é de forma contínua. No outro sentido a polimerase vai para trás e corre, mas sempre no sentido 5’ 3 ‘ 
(fragmentos de Okazaki). Para síntese da fita continua só é necessário 1 primer, para a descontinua necessita de 
vários primers. As origens de replicação são espaçadas por intervalos de 50 a 300 Kb indicando mais ou menos30000 origens de replicação no genoma humano. Parece que as sequências que definem as origens de replicação 
variam amplamente entre os eucariotos, embora o papel das proteínas do ORC (ARS - Sequência de replicação 
autônoma; uma origem de replicação; 100 pares de bases e umnnúcleo central de 11 pares de bases comuns a vários 
ARS diferentes – é um sítio de ligação de um complexo proteico ORC – complexo de origem de replicação - que é 
necessário para replicação do DNA e recruta proteínas iniciadoras para iniciar a replicação) como iniciadoras da 
replicação seja altamente conservado. 
Procarioto: Somente uma origem. Nos procariotos a replicação começa numa região chamada de Ori ou Ori 
C que são regiões ricas em adenina e timina que são ligações mais fracas (nestas regiões os pares de bases variam de 
100 a 245 pares). Nela uma proteína iniciadora vai se ligar para começar o processo de replicação. Ela vai começar o 
processo de desenrolamento das fitas e recruta outras que estão envolvias no processo de síntese de DNA. A 
primeira delas é a helicase que vai quebrar as ligações ponte de hidrogênio entre as bases. Depois da separação das 
fitas a proteína primase irá sintetizar os primers de RNA que são uma sequência de 15 a 20 nucleotídeos que vão 
servir para ancorar a proteína DNA polimerase. Estas vão replicar as fitas do DNA em direções opostas. Assim, 
formam-se duas forquilhas de replicação. 
 
 
 
 
 
 
OBS: Após a proteína iniciadora começar a desenrolar as fitas do DNA na região OriC vão ser formadas fases de 
abertura de leitura que vão permitir a inserção das enzimas do processo de replicação. A Escherichia coli para 
replicar todo o seu genoma leva em torno de 30 minutos. 
Síntese do RNA iniciador (Primer): Ao invés de timina usa uracila. É realizado 
pela enzima primase e polimerase alpha. É um pedaço de RNA essencial para 
iniciar a síntese de DNA. Ele é complementar ao molde. Depois que começa a 
síntese de DNA ele é removido por uma endonuclease. A polimerase delta 
substitui o primer e inicia a síntese. Existe uma DNA ligase que liga os 
fragmentos de DNA (uma vez na continua e inúmeras vezes na descontinua). 
Portanto, o primer degradado, substituído por um fragmento de DNA e depois 
esse fragmento é ligado pela DNA ligase. 
 
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Forquilha de replicação: É bidirecional. Representam regiões ativas na síntese de DNA em que podem ser 
visualizadas duas fitas de DNA parental separadas e as duas fitas-filhas sendo sintetizadas. Porém, existe um 
problema. Se as duas fitas parentais são antiparalelas, a síntese contínua das duas novas fitas na forquilha de 
replicação exigiria que uma delas fosse sintetizada na direção 5’ 3’ e a outra na direção 3’ 5’. Contudo, as DNA 
polimerases somente catalisam a incorporação de dNTPs na direção 5’3’. Este problema foi resolvido quando 
descobriu que somente uma fita era sintetizada de modo contínuo na direção da replicação da forquilha, a outra é 
formada de pedaços curtos e descontínuos de DNA que são sintetizados no sentido inverso em relação à direção da 
forquilha de replicação. Esses pequenos pedaços são chamados de fragmentos de Okazaki e são unidos pela ação de 
DNA ligase, formando uma fita intacta. Assim, a fita contínua é chamada de fita líder em que expõe o molde para 
síntese dos fragmentos de Okazaki e a outra é a fita retardada. Surge uma nova questão: se a DNA polimerase 
precisa de um primer para iniciar a síntese como é iniciada a síntese dos fragmentos de Okazaki¿ Existem pequenos 
fragmentos de RNA que servem como primers para replicação do DNA. Ao contrário da síntese de DNA, a síntese de 
RNA pode ser iniciada de novo e uma enzima chamada primase que sintetiza pequenos fragmentos de RNA 
complementar a fita descontínua na forquilha. Assim, os fragmentos de Okazaki são sintetizados atrvés da extensão 
pela DNA polimerase, destes primers de RNA. Para formar a fita síntese descontínua é preciso que esses primers 
sejam removidos e substituídos por DNA. Em E. coli essa ação é feita pela RNase H (degrada fita de RNA) e pela DNA 
polimerase I. Essa enzima também age como exonuclease em que hidrolisa DNA (ou RNA), nas duas direções (3’5’ ou 
5’3’). A sua ação na direção 5’3’ remove os ribonucleotídeos das extremidades 5’ dos fragmentos de Okazaki 
permitindo que estes sejam substituídos por desoxirribonucleotídeos, gerando fragmentos somente de DNA. Em 
eucarioto outras exononucleases fazem o papel da DNA polimerase I e quem faz a síntese dos nucleotídeos que 
faltam entre os fragmentos de Okazaki é DNA polimerase delta. Nos dois tipos celulares quem une os diferentes 
fragmentos é a DNA ligase. 
 
DNA POLIMERASE EM PROCARIOTO (E. coli) DNA POLIMERASE EM EUCARIOTO 
 
 
A forquilha é assimétrica 
 
 
 
Remoção dos primers e união dos fragmentos de 
okazaki 
 
 
Síntese de um fragmento de fita 
retardada 
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DNA polimerase I: remoção de primers e síntese de DNA 
(preenche as lacunas) 
DNA polimerase α: síntese de 
fragmentos curtos de DNA-RNA (fita 
descontínua)+ primase 
DNA polimerase II: reparo do DNA DNA polimerase β: reparo do DNA 
DNA polimerase III: síntese de DNA (principal) DNA polimerase δ/ε: síntese de DNA (da 
contínua e da descontínua, preenche as 
lacunas) 
 
 
DNA polimerase γ: síntese de DNA 
mitocôndrial 
 
OBS: PROTEÍNAS ACESSÓRIAS DA POLIMERASE  Um dessas classes se ligam às DNA polimerases, aumentando sua 
atividade e fazendo com que permaneçam ligadas à fita-molde do DNA de maneira a dar continuidade à síntese da 
nova fita do DNA. Tanto a polimerase III de E. coli como a polimerase delta e épsilon de eucariotos estão associadas 
a dois tipos de proteínas acessórias (as proteínas de deslizamento de grampo – PCNA em células de mamíferos, 
proteína beta em E. coli e antígeno nuclear de células em proliferação em eucariotos; e as proteínas de 
carregamento de grampo- RFC em células de mamíferos, complexo gama em E. coli e fator replicativo C em 
eucariotos). Elas posicionam a polimerase sobre o primer a mantêm estavelmente associada a fita molde. As RFC 
reconhecem e se ligam especificamente ao DNA em junção entre o primer e a fita-molde e as PCNA se ligam às 
adjacências das RFC, formando um anel em torno da fita molde de DNA e posicionam a DNA polimerase na junção 
do primer com a fita-molde.O anel formado mantém a associação da DNA polimerase com seu molde é medida que 
a replicação procede, permitindo a síntese ininterrupta de vários milhares de nucleotídeos de DNA. Outras proteínas 
desenrolam a fita dubla do DNA e estabilizam regiões de fita simples. As helicases catalisam o desenrolamento do 
DNA parental, ação associada à hidrólise do ATP (rompem as pontes de hidrogênio) e as proteínas SBB (proteínas de 
ligação ao DNA fita simples) – fator replicativo A eucariótico (RFA) estabilizam a fita-molde de DNA desenrolada, 
mantendo-a como fita simples e permitindo que possa ser copiada pela polimerase e impedem que forme um 
grampo e que ele se enrole em torno dele mesmo. 
 
 
 
 
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O papel da topoisomerase: À medida que as fitas do DNA 
parental são desenroladas as regiões do DNA à frente da 
forquilha são forçadas a rotar. Se não fosse controlado esse 
processo levaria a moléculas de DNA circular ficarem torcidas 
sobre elas mesmas, bloqueando a replicação. Este problema é 
resolvido pela topoisomerase que são enzimas que catalisam a 
reação reversível de quebra e junção das fitas de DNA. Elas se 
dividem em dois tipos: topoisomerase I (quebra somente uma 
das fitas de DNA) e topoisomerase II (quebram ambas as fitas 
e desentrelaça moléculas de DNA circular recém-sintetizadas 
bem como está envolvida na condensação do DNA mitótico 
em eucariotos). Essas quebras servem como pontos de 
desenrolamentoque permitem que as fitas de DNA girem 
livremente, e, assim, a replicação corre normalmente sem 
causar supertorção do DNA à frente da forquilha. No DNA 
linear de eucariotos também é preciso a ação das 
topoisomerases, caso contrário os cromossomos teriam de 
girar continuamente durante a síntese de DNA. O meio de 
duas origens de replicação fica tensionado e poderia se 
quebrar. Existem enzimas que quebra as ligações 
fosfodiésteres para desenrolar o DNA e depois elas ligam 
novamente. 
 
 
 
 
Ação da telomerase: Uma vez que as DNA polimerases estendem os primers somente na direção 5’3’ elas 
não são capazes de copiar as extremidades 5’ das moléculas lineares de DNA da fita descontínua. Por isso, são 
necessários mecanismos especiais para replicar as sequências terminais dos cromossomos lineares de células 
eucarióticas. Essas sequências terminais são os telômeros que ficam nas extremidades dos cromossomos e 
consistem em repetições de sequências simples do DNA. Essas regiões são replicadas pela ação da telomerase que é 
capaz de manter os telômeros catalisando suas sínteses na ausência de um molde de DNA. Ela é uma transcriptase 
reversa que sintetiza DNA a partir de um molde de RNA. Ela leva consigo seu próprio molde de RNA como parte do 
complexo enzimático, o qual é complementar às sequencias repetitivas presentes no telômero. O uso desse molde 
de RNA permite que a telomerase gere cópias múltiplas das sequências repetitivas dos telômeros, mantendo-os 
mesmo na ausência de um molde convencional de DNA para direcionar suas sínteses. O uso do RNA como molde 
permite que a telomerase estende a extremidade 3’ da fita contínua uma unidade de repetição a mais do seu 
tamanho original para que assim a fita complementar seja sintetizada pelo complexo polimerase alpha + primase 
usando o primer convencional de RNA. A remoção do rpimer pode deixar uma extremidade 3’ protuberante no DNA 
o que pode formar alças nas extremidades dos cromossomos eucarióticos. Como não tem onde colocar primer no 
OBS: As enzimas envolvidas na replicação atuam de forma 
coordenada para sintetizam as duas fitas (contínua e descontínua) 
de maneira simultânea. Essa tarefa é desempenhada pela formação 
de dímeros de DNA polimerases replicativas cada qual com suas 
proteínas acessórias em que cada molécula de polimerase atua na 
síntese de cada uma das fitas. Acredita-se que para formação da fita 
descontínua haja a formação de uma alça junto da forquilha de 
replicação de maneira que a subunidade da polimerase envolvida na 
síntese da fita descontínua se mova na mesma direção que a outra 
subunidade que está atuando na fita contínua. Mais de dez enzimas 
estão atuando em conjunto em uma mesma direção para sintetizar 
uma fita nova da molécula. Parece que há formação de uma alça 
para que o conjunto de enzimas siga no mesmo sentido. Para que a 
enzima não vá e volte. Na formação da alça a fita descontínua anda 
para o mesmo lado da contínua. (postulado) 
 
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final dos cromossomos, sempre um pedaço do DNA iria diminuir. No telômero não tem gene, mas eles estão entre 
os telômeros, se houvesse encurtamento ia acabar atingindo o gene e eliminando-os o que poderia ser prejudicial 
para o desenvolvimento da célula. A telomerase não fica ativa em todas as células somáticas, com o tempo ela vai 
sendo perdida. 
 
 
 
 
CONCLUSÃO: Cada uma das fitas de DNA atua como molde para síntese de outra fita (replicação) – ocorre a 
transmissão de informação genética. À medida que a molécula de DNA vai sendo sintetizada, suas fitas são 
afastadas, formando uma ou mais forquilhas de replicação em forma de Y. A enzima DNA polimerase, localizada na 
forquilha, sintetiza a nova fita de DNA complementar em cada fita original. A enzima remove seus próprios erros de 
polimerização. Somente uma das fitas na forquilha de replicação é replicada de modo contínuo. A DNA ligase junta 
os pequenos segmentos de DNA. A síntese de DNA é iniciada por uma RNA polimerase, a primase que sintetiza os 
primers de RNA, os iniciadores, que serão removidos e substituídos com o DNA. ENTÃO COMO OCORRE A 
REPLICAÇÃO¿ A DNA polimerase leva o nucleotídeo correto e pareia, percebendo se a distância e o ângulo entre as 
bases são corretos, com a fita-molde. Antes de levar o seguinte ela checa se o que ela colocou está certo (elimina a 
capacidade de crescimento da fita, se não fizesse isso inúmeros erros no DNA iam ser gerados e isto não seria 
compatível para vida da célula). Se não tiver correto ela já faz a troca do nucleotídeo para garantir a auto fidelidade 
– requer essa correção pela DNA polimerase e isso só pode ser feito se ele for adicionado da extremidade 3’ . Em 
bactéria a polimerase que faz replicação é a DNA polimerase III, a remoção do primer é a polimerase I e quem faz o 
reparo é a polimerase II. Em eucarioto (delta – síntese; épsilon trabalha com a delta, mas não está bem definido 
embora as duas sejam importantes porque se remover a ultima a primeira dar conta; reparo – gama; alfa – produção 
de primer + primase) 
 
2. REPARO DO DNA 
 
A fidelidade da replicação: a exatidão da replicação do DNA é essencial para a reprodução celular, sendo que 
estimativas para frequências de mutações de diferentes genes indicam que os erros durante a replicação 
correspondem a somente uma única base incorreta a cada 10 a nona ou 10 a décima nucleotídeos incorporados. A 
DNA polimerase aumenta a fidelidade de replicação e se dá pela seleção da base correta para inserir na fita sendo 
sintetizada. Ela não catalisa simplesmente a incorporação de qualquer nucleotídeo que esteja pareado por pontes de 
hidrogênio. Ao invés disto, ela evita ativamente a incorporação de uma base malpareada pela adaptação à 
conformação da base correta. Estudos dizem que a ligação correta de dNTPs induz mudança conformacional na 
polimerase o que leva a incorporação deste nucleotídeo ao DNA. Isto aumenta a exatidão da replicação em 1000 
vezes, reduzindo a frequência de erros. Outro mecanismo é a correção de erros feita pela DNA polimerase. A 
exonuclease 3’5’ atua na correção dos erros que porventura ocorram na fita recém-sintetizada. Portanto, quando 
uma base incorreta é incorporada ela será preferencialmente removida pela atividade da exonuclease 3’5’, a qual 
requer um primer unido por pontes de hidrogênio à fita-molde para que a síntese continue, em vez de ser usada 
para continuar a síntese (aumenta a exatidão da replicação em 100 a 1000 vezes). A atividade de correção de erros 
da DNA polimerase combinada com a habilidade em evitar a introdução de bases incorreta é suficiente para reduzir 
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à frequência de erros na replicação em 10 a nona. Portanto, há uma seleção dos nucleotídeos, uma revisão se eles 
foram colocados errado, e, se ainda houver erro, as enzimas que atuam no mau pareamento trocam esse que foi 
colocado errado por outro certo. 
 
 
 
 
 
OBS: A importância do mecanismo de correção de erros pode explicar o fato de que as DNAS polimerases exigirem a 
presença de um primer e catalisarem somente na direção 5’3’. Quando o DNA é sintetizado na direção 5’3’ a energia 
necessária para a polimerização deriva da hidrólise do grupo 5’-trifosfato de um dNTP livre e ele é adicionado a um 
grupo 3’ hidroxil da cadeia nascente. Se a DNA fosse sintetizado na direção 3’5’ a energia da polimerização deveria 
ser derivada da hidrólise de um grupo 5’-trisfosfato do nucleotídeo terminal já incorporado ao DNA. Com isso, ficaria 
eliminada a possibilidade da edição de erros, já que a remoção do nucleotídeo erroneamente pareado também 
removeria o grupo 5’ trifosfato necessário como fonte de energia para extensão da cadeia. 
 
Alterações espontâneas no DNA: depurinação (perda de 5000 bases púricas por dia); desaminação (100 
bases por célula por dia); bases danificadaspor metabolitos reativos ou produtos químicos; formação de dímeros de 
pirimidinas (radiação UV). 
Depurinação , desaminação e agentes 
químicos: Na primeira a guanina é 
perdida e fica apenas o açúcar e o 
fosfato. Na segunda há perda da amina 
da citosina que se transforma em uracil 
ou da adenina que se transforma em 
hipoxantina. A timina não perde amina. 
Agentes químicos também alteram a 
estrutura química da molécula como 
com a adição do radical metila que faz 
com que a guanina faça um 
pareamento com a timina ao invés da 
citosina, mudando muda a sequência 
de nucleotídeo da molécula, além de 
também pode distorcer a molécula 
causando quebra. 
 
 
 
Mutações produzidas pela ausência de reparo no DNA: dasaminação da 
citosina  convertida em uracila, se não houver reparo vai haver mal 
pareamento (troca de pareamento). Nesse caso o dano não é tão grave, a 
troca pode até nem mudar a proteína produzida. Na depurinação há uma 
remoção ficando somente 3 nucleotídeos, podendo influenciar em toda 
sequencia seguinte produzindo, a partir daquele ponto da mutação, 
proteínas totalmente diferentes – a leitura será toda errada. 
 
O DNA, assim como qualquer outra molécula pode sofrer uma variedade de reações químicas. Contudo, uma vez que 
o DNA serve que cópia permanente do genoma celular, mudanças na sua estrutura são de consequências muito mais 
profundas do que alterações em outros componentes celulares, tais como RNA e proteínas. As mutações podem ser 
resultantes de incorporações incorretas de bases durante a replicação, além de alterações químicas de maneira 
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espontânea ou como resultado da exposição a agentes químicos ou radiação ionizante. Essas lesões podem bloquear 
a replicação ou a transcrição, podendo resultar em uma alta frequência de mutações que são inaceitáveis para a 
reprodução celular. Portanto, as células desenvolveram mecanismos de reparo para as lesões que podem ser 
geradas no DNA. Os mecanismos de reparo do DNA podem ocorrer de forma espontânea, natural, direta, por 
enzimas já no sistema ou pode ser por reversão direta ou excisão. Eles podem ser divididos em duas classes: 
 
REVERSÃO DIRETA DA REAÇÃO QUÍMICA RESPONSÁVEL PELO DANO NO DNA 
Somente alguns poucos tipos de lesões no DNA são reparados desta maneira, particularmente os dímeros de 
pirimidina que resultam da exposição à luz UV e resíduos de guanina alquilados que foram modificados pela adição 
de grupos metila ou etila na posição O6 do anel purínico. A luz UV é uma das principais fontes de dano ao DNA e a 
exposição a essa radiação UV solar é a cauda da maioria dos tipos de câncer de pele humano. 
 
DÍMEROS DE PIRIMIDINA/TIMINA: principal tipo de 
lesão induzida por luz UV. As pirimidinas adjacentes de 
uma mesma fita de DNA são unidas pela formação de 
um anel ciclobutano, anel este resultante da situação de 
duplas entre carbonos 5 e 6. Esses dímeros distorce a 
cadeia de DNA e bloqueia a transcrição ou a replicação 
local podendo provocar uma distorção na molécula e 
quebra no DNA. O reparo está relacionado com a à 
habilidade das células de sobreviverem à irradiação com 
luz UV, nossas células tem que reparar essas alterações 
que acontecem espontaneamente. O reparo se dá pela 
reversão direta da reação de dimerização por 
fotorreativação em que a energia derivada da luz visível 
é utilizada para quebrar a estrutura do anel ciclobutano. 
A fotorreativação não é universal, muitas espécies não 
apresentam este tipo de mecanismo de reparo do DNA 
lesado. E. coli, leveduras, fazem esse reparo 
diretamente na lesão provocada por UV nós, humanos, 
não conseguimos realizar esse reparo espontâneo, por 
isso pode levar ao câncer de pele. 
 
 
 
 
 
 
 
REAÇÃO DE AGENTES 
ALQUILANTES/AGENTES QUÍMICOS: 
agentes alquilantes são reativos capazes 
de transferir grupos metila ou etila para 
base do DNA, modificando quimicamente 
essa base. Um tipo importante é a 
metilação na posição O6 da guanina, uma 
vez que o produto resultante, O6-
metilguanina, forma pareamento com a 
timina em vez de citosina. Esta lesão pode 
ser reparada por uma enzima chamada de 
O6-metilguanina metiltransferase que 
transfere o grupo metil para um resíduo 
de cisteína em seu centro ativo. Assim, a 
guanina original é restaurada. Essas 
enzimas estão disseminadas tanto em 
procariotos quanto em eucariotos, 
incluindo humanos. 
 
 
 
 
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 REMOÇÃO DE BASES ALTERADAS SEGUIDA POR SUBSTITUIÇÃO COM DNA RECÉM-SINTETIZADO 
o REPARO POR EXCISÃO: forma mais geral de reparar uma ampla variedade de alterações químicas no 
DNA. Neste reparo o DNA lesado é identificado e removido como bases livres ou nucleotídeos. A falha 
resultante é preenchida através de uma nova fita de DNA, usando a fita complementar intacta como 
molde. Três tipos de reparo por excisão: 
 
Excisão de base: reparo de DNA contendo uracil. Uma única base lesada é identificada 
e removida da molécula de DNA. O uracil pode aparecer no DNA por 2 formas: pode ser 
incorporado no lugar da timina durante a síntese do DNA ou pode ser formado no DNA 
pela desaminação da citosina. O segundo mecanismo é mais importante porque altera 
o padrão normal de complementaridade do pareamento de bases, representando um 
evento mutagênico. A excisão do uracil é feita pela enzima DNA glicosilase que cliva a 
ligação entre a uracil e a desoxirribose. Esta reação produz um açúcar+fosfato sem a 
base correspondente ligada. Essa enzima também removem outras bases anormais 
incluindo a hipoxantina formada pela desaminação da adenima, dímeros de primidina, 
purinas alquiladas e bases lesadas por oxidação ou radiações ionizantes. Sítios AP 
(apurínico) são formados como resultado de perdas espontâneas das bases púricas o 
que ocorre com grande frequência em células normais. Esses sítios são reparados por 
uma endonuclease que cliva regiões adjacentes ao sítio AP. A porção desoxirribose 
restante é removida (desoxirribose fosfodiesterase) e a falha de uma base é preenchida 
pela ação da DNA polimerase e da ligase. 
 
 
Excisão de nucleotídeo: Identifica uma variedade maior de bases lesadas que 
distorcem a molécula de DNA, incluindo dímeros de pirimidina induzidos por UV e 
grupos volumosos adicionados às bases como resultado da reação de muitos 
carcinógenos com o DNA. Neste tipo de reparo as bases lesadas são removidas como 
parte de um oligonucleotídeo contendo a lesão. Este reparo é catalisado por enzimas. 
Primeiro há a identificação da lesão e clivagem por uma nuclease 3’5’ adjacentes ao 
sítio lesado, respectivamente, excisando um nucleotídeo que consiste em 12 ou 13 
bases (excinuclease). Depois a helicase vai entrar em ação para desenrolar a fita e 
posterior remoção do oligonucleotídeo contendo a lesão da estrutura de fita dupla do 
DNA. Por fim, a DNA polimerase preenche a falha e a selada pela ligase. Quando, em 
humanos, existem defeitos nos genes que codificam essas proteínas de reparo a 
pessoa desenvolve a doença (xeroderma pigmentoso – pessoas sensíveis a luz UV e 
desenvolvem câncer de pele múltiplos nas regiões do corpo expostas a luz solar). 
 
 
 
OBS: O reparo também pode ocorrer ao mesmo tempo em que ocorre a transcrição onde a RNA polimerase é 
bloqueada e assim proteínas de excisão do nucleotídeo são recrutadas para reparar o dano (reparo acoplado à 
transcrição). 
Reparo de malpareamento, de mismatch repair: identifica bases 
malpareadas que são incorporadas durante a replicação do DNA. 
Muitas dessas bases malpareadas são removidas pela atividade de 
correção de erros da DNA polimerase. Aquelas que escapam a este 
mecanismo são mais tarde corrigidas pelo sistema de reparo de 
malpareamento que faz uma varredura do DNA recém-replicado. 
As enzimas deste sistema são capazes de identificar e remover 
especificamente a base malpareada da fita recém-sintetizada,permitindo que o erro seja corrigido e a sequência original, 
restaurada. Em E. coli a habilidade do sistema em distinguir entre 
as fitas parental e recém-sintetizada está baseada no fato que o 
DNA desta bactéria é modificado por metilação dos resíduos de 
adenina presentes na sequência GATC. Uma vez que a metilação 
ocorre após a replicação, as fitas recém-sintetizadas não estão 
 
 
11 
 
metiladas e podem ser identificadas pelas enzimas do sistema de 
malpereamento. A proteína MutS identifica o malpareamento e 
forma um complexo formado por outras duas proteínas (MutL e 
MutH). A última é uma endonuclease que cliva a fita de DNA não 
metilada na sequência GATC. MutL e MutS agem conjuntamente 
como uma exonuclease e uma helicase para remover o DNA sendo 
a falha preenchida pela DNA polimerase e ligase. Em eucarioto, o 
mecanismo é similar apesar da forma de identificação das fitas 
recém-sintetizada ser diferente da de E. coli. A identificação ocorre 
por quebras em uma única fita (que estariam presentes em DNA 
recém-replicado) ou de associações dos homólogos eucarióticos de 
MutS e MutL com a maquinaria de replicação que indica a fita a ser 
reparada. Os homólogos se ligam a base malpareada e direcionam 
a remoção do DNA entra a quebra na fita e o malpareamento. 
Mutações nesses homólogos são responsáveis por um tipo 
hereditário de câncer de cólon, o HNPCC. PORTANTO: Um 
nucleotídeo é mal pareado com o outro – mas qual a fita que ta 
pareando errado¿ Em E. coli a fita velha sofre metilação em alguns 
pontos e esse sinal de ausência de metilação que indica o mal 
pareamento. No eucarioto ocorre uma quebra na fita induzida por 
uma distorção – que é onde tem a base mal pareada. As proteínas 
de reparo identificam em qual das duas fitas ocorreu o mal 
pareamento para reparar o dano. 
 
REPARO SUJEITO A ERRO: Se os sistemas anteriores falharem, ou seja, se mesmo depois da 
replicação ainda permaneçam erros, a célula possui mecanismos alternativos para lidar com 
o DNA danificado, na forquilha de replicação. As células possuem DNA polimerases 
especializadas que são capazes de replicar sobre um sítios de dano de DNA. A replicação do 
DNA danificado por essas polimerases especializadas pode levar a frequente incorporação 
de bases incorretas, por isso, essa forma de lidar com o dano é denominada reparo sujeito a 
erro. Essa enzima, denominada polimerase V é induzida em resposta a extensa irradiação 
com UV e pode sintetizar uma nova fita de DNA sobre um dímero de timina. Elas são 
especializadas em inserir a base correta na posição complementar às lesões específicas do 
DNA danificado, sendo, por isso, capazes de sintetizar corretamente uma nova fita, usando 
como molde algumas formas de DNA danificado. Dímeros de timina  replicação 
bloqueada  polimerase sujeita a erro  insere AA na fita complementar  retomada da 
replicação por uma polimerase normal  dímero de timina removido por excisão de 
nucleotídeo. 
São capazes de inserir bases corretas somente a algumas formas de dano. 
 
REPARO POR RECOMBINAÇÃO: substituição do DNA danificado por recombinação com 
uma molécula íntegra. Usado para reparar danos durante a replicação como dímeros de 
timina ou outras lesões que não podem ser copiadas pelas DNA polimerases replicativas 
normais em que bloqueia o avanço de uma forquilha de replicação. Ele é dependente de 
uma das fitas do DNA parental estar íntegra e ter sido copiada durante a replicação para 
gerar uma molécula-filha normal, que então pode ser usada para reparar a fita 
danificada. A replicação normal é bloqueada por um dímero de timina em uma das fitas 
de DNA. Na região posterior ao sítio lesado a replicação pode ser iniciada mediante 
síntese de um fragmento de Okazaki e prosseguir ao longo da fita-molde lesada. Como 
resultado é formada uma fita-filha que apresenta uma falha na região oposta ao sítio 
lesado, por recombinação entre as sequências homólogas do DNA. Uma vez que a falha 
na região previamente intacta está localizada oposta à outra região íntegra, esta pode 
ser preenchida pela DNA polimerase. Apesar da outra fita parental ainda apresentar 
lesão original, a lesão agora está em uma região oposta a fita normal, podendo se alvo 
do mecanismo de reparo por excisão. Importante para reparar quebras das fitas duplas 
12 
 
 
 
2- Transcrição do DNA 
 INTRODUÇÃO: 
O DNA genômico não direciona a síntese proteica diretamente, mas utiliza o RNA como uma 
molécula intermediária. Quando a célula necessita de uma proteína específica, a sequência de nucleotídeos 
da região apropriada de uma molécula de DNA em um cromossomo é inicialmente copiada na forma de 
RNA (transcrição). As cópias de RNA a partir do segmento de DNA são usadas diretamente como moldes 
para direcionar a síntese proteica (tradução). Ou seja, DNA  RNA  Proteína (Dogma Central da 
Biologia Molecular). 
A transcrição e a tradução são os 
meios que as células leem e 
expressam as instruções genéticas 
dos seus genes. 
 
 
 
O primeiro passo da célula para ler a informação 
necessária a partir de suas instruções genéticas é a 
cópia de uma parcela específica da sequência de 
nucleotídeos de um gene (DNA) sob a forma de 
uma sequência de nucleotídeos de RNA. Há 
diferenças químicas entre a informação na forma 
de RNA e DNA, mas a linguagem de ambos é a 
mesma. 
 
 
 O QUE É O RNA? 
O RNA é um polímero linear composto de 4 tipos diferentes de subunidades nucleotídicas unidas 
entre si por ligações fosfodiéster. A diferença química entre o RNA e o DNA são: 1) os nucleotídeos do 
RNA são ribonucleotídeos (contém o açúcar ribose em vez de desoxirribose); 2) o RNA contém as bases 
adenina(A), guanina(G), citosina(C) e uracila(U), ao invés de timina(T). OBS: As propriedades de 
complementaridade por pareamento de bases descritas para o DNA também se aplicam para o RNA (G-C, 
A-U). 
 
 DNA X RNA: 
Apesar da diferença química ser pequena, a 
diferença estrutural entre o DNA e o RNA é 
muito grande. O DNA sempre se encontra nas 
células sob a forma de uma hélice de fita dupla e 
longa, já o RNA se apresenta como fita simples e 
curta. Essa conformação do RNA lhe confere 
liberdade de dobrar- se sob diversas formas. Sendo 
assim, essa capacidade forma estruturas 
tridimensionais complexas que serão 
responsáveis por funções estruturais e catalíticas. 
feitas por radiação ionizante (raio X) e por algumas substâncias químicas. Os genes 
responsáveis pelo câncer de mama hereditário codificam proteínas envolvidas no reparo 
de quebra da fita dupla por recombinação homóloga. Ocorre um “empréstimo” da fita 
parental. 
13 
 
 
 TRANSCRIÇÃO: 
A transcrição difere da replicação em vários aspectos: 1) a fita de RNA não permanece ligada por 
ligações de hidrogênio à fita de DNA-molde; 2) imediatamente após a região onde os ribonucleotídeos 
foram adicionados, a cadeia de RNA é deslocada e a hélice de DNA se reassocia e dessa forma, as 
moléculas de RNA produzidas pela transcrição são liberadas do DNA-molde sob a forma de fita simples; e 
3) como esses RNAs são copiados unicamente de uma região definida do DNA, as moléculas de RNA são 
muito menores que as moléculas de DNA. 
 
 ENZIMAS QUE REALIZAM A TRANSCRIÇÃO: 
A principal enzima responsável pela síntese do RNA é a RNA-polimerase. É uma enzima 
complexa composta de múltiplas cadeias polipeptídicas. A enzima completa da E. coli é composta pelas 
subunidades: α, β, β’, ω e σ. A subunidade σ está ligada de forma relativamente fraca e pode dissociar-se 
das demais subunidades e essa subunidade não é necessária para a atividade básica catalítica da enzima. 
As enzimas que realizam a transcrição são as RNA-polimerases. Essas enzimas catalisam a 
formação de ligações fosfodiéster que conectam os nucleotídeosentre si. A RNA-polimerase move-se 
sobre o DNA desespiralizando a dupla-hélice expondo novas regiões para o pareamento de bases por 
complementaridade. A cadeia de RNA é estendida em um nucleotídeo por vez na direção 5’-3’. OBS: A 
hidrólise de ligações altamente energéticas fornece energia necessária para impulsionar a reação. OBS: 
A medida que o RNA está sendo sintetizado, sua liberação é quase imediata da fita de DNA, fazendo com 
que muitas cópias de RNA podem ser produzidas a partir de um mesmo gene em um período de tempo 
pequeno. 
A sequência de DNA na qual a RNA polimerase se liga para iniciar a transcrição de um gene é 
chamada de promotor. A subunidade σ liga-se especificamente a sequências presentes tanto na região 
promotora -35 quanto na região -10. 
 
 
Durante o alogamento, a polimerase permanece associada com o seu molde enquanto continua a 
síntese de RNAs. À medida que se move, a polimerase desenrola o DNA-molde à sua frente e o enrola 
novamente após a sua passagem. A síntese de RNA prossegue até que a polimerase encontre um sinal de 
terminação, ponto no qual a transcrição pára, o RNA é liberado da enzima que se dissocia do molde do 
DNA. 
 
 DNA X RNA-POLIMERASE: 
 RNA e DNA-polimerase: 1)a RNA-polimerase catalisa ligação de ribonucleotídeos; 
2)diferentemente da DNA-polimerase, a RNA-polimerase pode começar a síntese de uma cadeia de RNA 
sem precisar de um iniciador (primer). Essas diferenças ocorrem porque o RNA, diferentemente do 
DNA, não estoca informação genética permanentemente nas células e as consequências de um erro na 
transcrição do RNA são muito menos significativos do que aquelas na replicação do DNA. OBS: Embora 
as RNA-polimerases não sejam tão exatas quanto as DNA-polimerases, elas têm um pequeno mecanismo 
de correção  Se um ribonucleotídeo for adicionado incorretamente, a polimerase pode retornar e o sítio 
ativo da enzima pode realizar um mecanismo de excisão e o ribonucleotídeo é liberado. 
 TIPOS DE RNA: 
14 
 
As células produzem diversos tipos de RNA: 1)RNA-mensageiro (mRNA): moléculas que são 
copiadas a partir dos genes (DNA) e que definem a síntese de proteínas; 2)RNA-nuclear (snRNA): 
pequenos RNAs que direcionam o splicing (excisão de íntrons) do pré-RNA para formar o mRNA; 3)RNA-
ribossomal (rRNA): forma o cerne dos ribossomos e catalisam a síntese proteica; 4)RNA-transportador 
(tRNA): formam os adaptadores que selecionam aminoácidos e os colocam no local adequado nos 
ribossomos para serem incorporados em proteínas; 5)RNA-citoplasmatico (scRNA): participa do 
transporte intracelular de proteínas; 6)RNA-de interferência (siRNA): participa na regulação da 
expressão gênica. 
 Cada segmento transcrito de DNA é chamado de unidade de transcrição. Nos eucariotos, uma 
unidade de transcrição carrega apenas a informação de um único gene, portanto codifica para uma única 
molécula de RNA ou para uma única proteína. Já nos procariotos, um conjunto de genes adjacentes é 
transcrito como uma unidade e a molécula de mRNA resultante carrega informação para várias proteínas 
distintas. 
 Para transcrever um gene com precisão, a RNA-polimerase deve reconhecer onde ela inicia e 
termina no genoma. A maneira que isso é feito difere nos organismos eucariotos e procariotos. OBS: A 
iniciação da transcrição é extremamente importante, uma vez que regula quais as proteínas que devem ser 
produzidas e com que frequência. 
 
 TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS: 
 
TRANSCRIÇÃO PROCARIOTOS  A transcrição em 
procariotos se inicia com a associação de um fator sigma que se 
associa à RNA-polimerase, formando a holoenzima RNA-
polimerase. Esse complexo enzimático se adere fracamente ao 
DNA bacteriano até chegar a uma região denominada de 
promotor (sequência especial de nucleotídeos indicando o 
ponto inicial para a síntese de RNA), na qual a RNA-polimerase 
adere-se fortemente ao DNA. OBS: Quem reconhece o sítio de 
iniciação é o fator sigma. Após a RNA-polimerase aderir-se 
firmemente ao DNA, ela abre a dupla-hélice para expor uma 
pequena quantidade de nucleotídeos em cada fita e uma das 
fitas serve de molde para o início da transcrição. Alguns 
nucleotídeos são adicionados e após cerca de 10 nucleotídeos 
de RNA serem sintetizados, a enzima quebra as interações 
com o promotor e o fator sigma é liberado. A partir desse 
momento, a RNA-polimerase desliza sobre o DNA e vai 
sintetizando RNA e, quando se depara com o terminador 
(segundo sinal), a polimerase para e libera tanto a cadeia 
molde de DNA quanto a cadeia de RNA sintetizada. OBS: Em 
bactérias, moléculas de RNA são sintetizadas por um único 
tipo de RNA-polimerase. OBS: Tanto a polimerase quanto o 
fator sigma são recicláveis e podem se reassociar para 
começar outro processo de transcrição. 
 
 
 
15 
 
O sinal de terminação consiste de uma 
fita de pares de nucleotídeos A-T, 
precedida por uma sequência de DNA 
duplamente simétrica, a qual, quando 
transcrita em RNA, dobra-se em uma 
estrutura de grampo de cabelo. Essa 
conformação auxilia a empurrar o sítio 
ativo da RNA-polimerase, impedindo a 
síntese do RNA e fazendo com que essa 
enzima se desligue do DNA. 
 
 
 
A escolha da fita molde depende da direção da 
enzima RNA-polimerase. No caso dessa 
figura, como a RNA-polimerase está indo para 
a esquerda, a fita molde é a de cima e na figura 
abaixo, como a RNA-polimerase está indo para 
a direita, a fita molde é a de baixo. 
 
 
 
 TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS: 
A transcrição em eucariotos é mais complexa e pode ser realizada a partir de 3 enzimas diferentes: 
a RNA-polimerase I, RNA-polimerase II e RNA-polimerase III. As 3 são estruturalmente similares mas 
transcrevem diferentes tipos de genes. As RNA-polimerases I e III transcrevem os genes que codificam o 
tRNA, rRNA e vários pequenos RNAs. A RNA-polimerase II transcreve a grande maioria dos genes, 
inclusive todos aqueles que codificam proteínas. Para que a RNA-polimerase procariótica funcione 
transcrevendo o DNA, ela necessita apenas do fator sigma (proteína adicional), no entanto a RNA-
polimerase eucariótica requer diversas proteínas adicionais (coletivamente denominadas de fatores gerais 
de transcrição). Além dessa diferença, a iniciação da transcrição eucariótica precisa lidar com o DNA 
empacotado em nucleossomos e sob outras formas de estruturação da cromatina, características ausentes 
dos cromossomos bacterianos. 
 Os fatores gerais de transcrição ajudam a posicionar a RNA-polimerase eucariótica corretamente 
sobre o promotor, auxiliam na separação das duas fitas de DNA para permitir que a transcrição se inicie e 
liberam a RNA-polimerase do promotor para deslizar sobre a fita de DNA. 
16 
 
O fator de transcrição TFIID, a partir da sua 
subunidade TBP, reconhece e se liga ao 
promotor (que contém uma sequência de 
DNA denominada de TATA box) e que está 
localizado a 25 nucleotídeos do início da 
transcrição. Essa ligação provoca uma 
mudança conformacional na molécula de 
DNA que faz com que outros fatores gerais 
de transcrição se associem no promotor, 
inclusive a RNA-polimerase II. Um fator 
importante que se liga posteriormente é o 
TFIIH que contém uma DNA-helicase que 
hidrolisa o ATP e permite que a fita dupla se 
desespiralize e também contém uma cinase 
que fosforila a cauda (CTD) da RNA-
polimerase II para que ela seja liberada dos 
fatores gerais de transcrição e possa deslizar 
na fita molde de DNA. OBS: A RNA-
polimerase II sofre diversas mudanças 
conformacionais nesse processo que 
auxiliam no fortalecimento da sua interação 
com o DNA e adquire novas proteínas que 
lhe permitem transcrever por longas 
distâncias (porvárias horas) sem se 
dissociar do DNA. 
 
 
17 
 
A polimerase II também precisa de 
proteínas modificadoras de cromatina, 
ativadoras e mediadoras para iniciar a 
transcrição. As proteínas reguladoras de 
genes (ativadores transcricionais) se 
ligam a sequências específicas no DNA e 
ajudam a atrair a RNA-polimerase II para 
o ponto de início da transcrição. Além 
dessas proteínas, a iniciação da transcrição 
necessita de um complexo proteico 
denominado mediador, o qual permite que 
as proteínas ativadoras se liguem 
adequadamente com a polimerase II e com 
os fatores gerais de transcrição. O 
recrutamento de enzimas modificadoras 
de cromatina (complexos remodeladores 
de cromatina e enzimas modificadoras de 
histonas) é necessário para que a 
transcrição possa ocorrer. 
 
 
Nas células eucarióticas, a molécula de 
RNA produzida por transcrição contém 
tanto sequências codificantes (éxons) e 
não-codificantes (íntrons). Antes da 
molécula de RNA ser traduzida em 
proteína, as duas extremidades do RNA 
são modificadas, os íntrons são 
removidos por reação de RNA splicing 
catalisada enzimaticamente e o mRNA 
resultante é exportado para o citoplasma 
(onde será traduzido). OBS: O splicing 
pode ser simultâneo à transcrição do 
RNA. Já nos procariotos, a extremidade 
5’ do mRNA é produzida a partir da 
iniciação da transcrição e a extremidade 3’ 
é produzida a partir da terminação da 
transcrição. Como as células procarióticas 
não contém núcleo, a transcrição e 
tradução ocorrem no mesmo lugar. 
 
 
 
 REGULAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO GÊNICA: 
 OS REPRESSORES E O CONTROLE NEGATIVO DA TRANSCRIÇÃO (Procariotos): 
18 
 
Controle negativo – Operon lac. 
O gene i codifica para um repressor que, na 
ausência de lactose, liga-se ao operador (o) e 
interfere com a ligação da RNA polimerase 
ao promotor, bloqueando a transcrição dos 
três genes estruturais (z-β galactosidade, y-
lactose permease ou a-transacetilase). A 
lactose induz a expressão do operon por 
ligação ao repressor impedindo, assim, que 
o repressor se ligue ao operador. 
 
 
Controle negativo – Operon Triptofano 
Presença de triptofano  repressor 
ativo; Ausência de triptofano  RNA 
polimerase consegue transcrever o 
gene. 
 
 
 CONTROLE POSITIVO DA TRANSCRIÇÃO (Operon lac): 
Controle positivo – Operon lac. 
O AMP cíclico liga-se à proteína ativadora de 
catabólito (CAP) e estimula vários operons 
relacionados com o metabolismo de açúcares 
alternativos, como a lactose. A proteína CAP interage 
com a subunidade α da RNA polimerase para facilitar 
a ligação da polimerase ao promotor. 
 
 
19 
 
 SPLICING DO PRÉ-mRNA: 
Os genes eucarióticos são encontrados sob a forma de pequenos pedaços de sequências codificantes 
(sequências expressas ou éxons) intercaladas por sequências muito mais longas, as sequências 
intervenientes ou íntrons. Dessa forma, a porção codificante de um gene eucariótico é, em geral, apenas 
uma pequena fração de comprimento do gene. Todas as sequências de íntrons e éxons são transcritas em 
RNA. As sequências dos íntrons são removidas do RNA recentemente sintetizado por meio de um processo 
denominado de splicing de RNA (splicing do precursor de mRNA ou pré-mRNA). OBS: Somente após o 
splicing e o processamento das extremidades 5’ e 3’ esse RNA será denominado mRNA. 
 
 
Reação de splicing do pré-mRNA. 
No primeiro passo, um nucleotídeo de adenina 
específico na sequência do íntron ataca a região 5’ 
de splicing e corta a estrutura de açúcar-fosfato do 
RNA nesse ponto. A extremidade 5’ cortada do íntron 
torna-se covalentemente ligada ao nucleotídeo de 
adenina, criando assim uma alça na molécula de 
RNA. A extremidade 3’ OH livre liberada da 
sequência do éxon reage com o início da sequência do 
éxon seguinte, unindo os dois éxons e liberando a 
sequência do intron em forma de laço. Os dois éxons 
se unem formando uma sequência codificante 
contínua e a sequência do íntron é liberada e 
degradada no momento adequado. OBS: A 
maquinaria que catalisa o splicing do pré-RNA é 
complexa. Essa complexidade é necessária para 
assegurar que o splicing seja exato. 
 
 
 O splicing de RNA também apresenta uma vantagem. Os transcritos de muitos genes eucarióticos 
sofrem splicing de diferentes maneiras (splicing alternativo), permitindo que um mesmo gene produza um 
grupo correspondente de diferentes proteínas. Isso permite aos eucariotos incrementar o já enorme 
potencial codificante de seus genomas. 
 O mecanismo de splicing de pré-mRNA implica que a maquinaria de splicing deve reconhecer 3 
regiões: a região de splicing 5’, a região de splicing 3’ e o ponto da forquilha na sequência do íntron que 
forma a base do fragmento em laço a ser excisado. Cada um desses 3 sítios tem uma sequência nucleotídica 
consenso, que é similar entre os íntrons e fornece para a célula dicas a respeito do local de onde deve 
ocorrer o splicing. 
 
20 
 
Sequências consenso de nucleotídeos em 
uma molécula de RNA que sinalizam o 
início e o final da maioria dos íntrons 
humanos. 
Apenas 3 blocos de sequência de 
nucleotídeos são suficientes para a 
remoção de um íntron; o restante do 
íntron pode ser ocupado por qualquer 
nucleotídeo. A, G, U e C são os 
nucleotídeos padrão do RNA; R representa 
uma purina (A ou G) e Y representa uma 
pirimidina (C ou U). O A em vermelho 
forma o ponto de forquilha do laço 
produzido pelo splicing. Somente GU no 
início do íntron e AG no seu final são 
nucleotídeos invariantes nas sequências 
consenso do splicing. 
 
 
 
 SPLICEOSSOMO: 
As etapas-chave do splicing do RNA são realizadas por moléculas de RNA e não por proteínas. 
Moléculas especializadas de RNA reconhecem as sequências nucleotídicas que especificam onde o splicing 
deve ocorrer e também participam na química do splicing. Essas moléculas, conhecidas como snRNAs são 
relativamente pequenas e existem 5 delas: U1, U2, U4, U5 e U6, envolvidas na principal forma de splicing 
do pré-mRNA. OBS: Cada molécula de snRNA é complexada com pelo menos 7 subunidades proteicas para 
formar uma snRNPs (pequena ribonucleoproteína nuclear). As snRNPs formam o cerne do spliceossomo. 
21 
 
Mecanismo de splicing do pré-
mRNA. 
No primeiro momento a snRNP U1 
se liga com a junção 5’ do splicing, 
posteriormente a snRNP U2 se liga à 
base nitrogenada adenina (região do 
ponto de forquilha) e logo após o 
complexo U4/U6 e U5 formam o 
laço. O complexo U4 e U6 estão 
unidos firmemente pelas interações 
de pares de bases. Após a formação 
do laço, o sítio 5’ é clivado e, 
posteriormente, o complexo U5 liga-
se ao sítio 3’ do splicing e cliva-o. O 
íntron é removido, restando apenas 
os éxons, formando o mRNA. 
 
 
 Os estágios iniciais do splicing ocorrem à medida que as moléculas de pré-mRNA estão sendo 
sintetizadas por uma RNA-polimerase II. Enquanto a transcrição ocorre, a cauda fosforilada da RNA-
polimerase carreia vários componentes do spliceossomo e esses componentes são diretamente 
transferidos da polimerase para o RNA, à medida que esse RNA é sintetizado. OBS: Essa coordenação 
entre transcrição e splicing é extremamente importante para evitar a retirada inadequada de éxons. OBS: 
Existem vários sistemas de controle de qualidade que rapidamente destroem mRNAs cujo splicing 
ocorreu de forma inadequada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
 
 PROCESSAMENTO DO RNA: 
A polimerase não somente transcreve DNA em RNA, 
mas também transporta proteínas processadoras do 
pré-mRNAem sua cauda que serão transferidas para o 
RNA no momento especifico. Quando a cauda da 
RNA-polimerase for fosforilada, as proteínas de 
capeamento se ligam à molécula de RNA na 
extremidade 5’ que está sendo sintetizada. OBS: A 
cauda da RNA-polimerase é extensivamente 
fosforilada, fazendo com que proteínas de splicing e 
de processamento 3’ sejam posicionadas para agir 
sobre o RNA. OBS: Uma vez que a polimerase II 
termina de transcrever, ela é liberada do DNA, seus 
fosfatos são removidos e ela pode reiniciar a 
transcrição. Apenas essa forma desfosforilada que 
pode iniciar a transcrição. 
 
 
 A extremidade 5’ de um pré-mRNA produzido pela RNA-polimerase II é capeada quase que 
imediatamente à sua saída da RNA-polimerase. À medida que a polimerase continua seu movimento ao 
longo de um gene, os componentes do spliceossomo reúnem-se sobre o RNA e determinam os limites 
entre os éxons e os íntrons. Quando a RNA-polimerase se aproxima do final de um gene, um mecanismo 
similar assegura que a extremidade 3’ do pré-mRNA seja corretamente processada. A extremidade 3’ de 
cada molécula de RNA é especificada por um sinal codificado no genoma. Duas proteínas são 
extremamente importantes nesse processo: fator de estimulação à clivagem (CstF) e fator de 
especificidade de clivagem e poliadenilação (CPSF). O RNA é clivado e uma enzima chamada de poli-A-
polimerase (PAP) adiciona, um a um, aproximadamente 200 nucleotídeos à extremidade 3’ (produzida pela 
clivagem, a partir das duas proteínas já citadas). OBS: A PAP não necessita de um molde, portanto a cauda 
de poli-A dos mRNAs eucarióticos não está diretamente codificada no genoma. Abaixo, imagem para 
ilustrar. 
23 
 
 
 
 
 
 
3-TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO 
 
 DNA - DNA: Replicação 
 DNA - RNA: Transcrição 
 RNA - Proteína: Tradução 
 
Tradução: De RNA à Proteína – Síntese protéica: 
Tradução é o nome utilizado para designar o processo de síntese de proteínas. É um processo biológico 
no qual a sequência nucleotídica de uma molécula de mRNA (RNA mensageiro) é utilizada para ordenar 
(servir como molde p/) a síntese de uma cadeia polipeptídica com sequência de aminoácidos que determina 
uma proteína. Ocorre no citoplasma. As proteínas são os efetores da maioria dos processos celulares, 
executando uma grande quantidade de tarefas que são dirigidas pela informação codificada no DNA 
genômico. A tradução é a etapa final da expressão gênica. Após a tradução do DNAm a cadeia polipeptídica 
dobra-se na conformação tridimensional e sofre varias etapas de processamento até chegar a sua forma ativa. 
Todos os RNAs mensageiros são lidos na direção de 5’ para 3 ’ e as cadeias polipeptídicas são 
sintetizadas da extremidade amina para a carboxila terminal, cada aminoácido é especificado por 3 bases 
nitrogenadas que é igual a um Códon no RNAm, por exemplo as bases Uracila, citosina e uracila unidas 
nessa ordem formam um códon UCU que corresponde ao aminoácido serina, a união de uma sequência de 
aminoácidos formará uma proteína. A tradução é realizada nos ribossomos com os RNAs transportadores 
servindo como adaptadores entre o molde de RNAm e os aminoácidos que estão sendo incorporados a 
proteína. Envolve interações com RNAm, RNAr, RNAt e proteínas necessárias para tradução. 
Obs: Existem enzimas como: Aminoacil-RNAt sintetase – cujo nome real (esse é um nome genérico) 
vai depender do aminoácido que está associado. (sintetiza) ela funciona como um adaptador, sua função é 
inserir e a enzima Peptidil transferase que cliva o aminoácido (RNAr) 
O Código Genético: cada códon lido vai determinar um aminoácido, o códon AUG sempre codifica o 
aminoácido metilamina e sempre vai estar presente em qualquer proteína. Os códons são universais. O 
códon de terminação não codifica nada (UAA, UAG e UGA), só sinaliza a terminação. É de extrema 
importância a presença de um códon iniciador para definir um início e para definir como se dará a leitura da 
proteína para que essa não seja traduzida aleatoriamente. Obs: A direção é sempre 5’- 3’. 
O CÓDIGO GENÉTICO 
 
O genoma mitocondrial 
humano 
 
24 
 
 
 
CÓDON 
CÓDIGO 
UNIVERSAL 
CÓDIGO 
MITOCONDRIAL 
HUMANO 
UGA PARADA Try 
AGA Arg PARADA 
AGG Arg PARADA 
AUA Ile Met 
 
Etapas da síntese protéica 
 
• Início: AUG 
 
• Alongamento 
 
• Término: UAA, 
UAG, UGA 
 
 
1. RNAs transportadores 
Neste processo, moléculas de RNA transportador (tRNA) operam a tradução reconhecendo as 
sequências nucleotídicas do RNAm e correlacionando-as com a sequência que corresponde a determinados 
aminoácidos. 
RNAs transportadores, RNAt. Assim 
chamados porque serão os responsáveis pelo 
transporte de aminoácidos até o local onde se 
dará a síntese de proteínas junto aos 
ribossomos. São moléculas de RNA de fita 
simples, de pequeno tamanho, contendo, 
cada uma, cerca de 75 a 85 nucleotídeos. 
Cada fita de RNAt torce-se sobre si mesma, 
adquirindo o aspecto de trevo, visto na figura 
ao lado. Duas regiões se destacam em cada 
transportador: uma é o local em que se ligará 
o aminoácido a ser transportado (que se 
caracteriza por uma sequencia CCA no seu 
3’ terminal) e a outra corresponde ao trio de 
bases complementares do RNAt, chamado 
anticódon, que forma uma “alça” que se 
encaixará no códon correspondente do 
RNAm. Anticódon é o trio de bases do 
RNAt, complementar do códon do RNAm. 
Sítios de Ligação do RNAt: Sítios de Ligação: RNA – Ribossomo 
25 
 
 
A – Aminoacil insere a metilamina 
 
P – é o sítio da Peptidil, onde ela vai clivar o 
aminoácido para que ele possa ser inserido 
 
E – Saída 
 
 
 
Alguns nucleotídeos incomuns nos RNAt Estrutura do RNAt 
 
 
2. O ribossomo e o RNAr 
Estrutura dos ribossomos: São designados de acordo com sua taxa de sedimentação. Procarioto- 70s 
e Eucarioto-80s 
Na célula a tradução é processada em estruturas chamadas de ribossomos, que posicionam 
corretamente RNAs transportadores com RNAs mensageiros e catalisam as ligações peptídicas entre 
aminoácidos para a síntese de proteínas. 
Os ribossomos são compostos por duas 
subunidades e agem de maneira a percorrer a 
totalidade da cadeia de RNA mensageiro. 
O papel do RNA transportador nesse processo 
seria o de conectar os códons do RNA 
mensageiro com os devidos aminoácidos 
espalhados pelo citoplasma. Ao efetuar tal 
processo, o ribossomo fará a ligação peptídica 
entre os códons trazidos pelo RNA 
transportador, gerando a fita protéica. 
 
 
26 
 
Montagem das 
Unidades Ribossomais: 
RNA ribossômico 
associando-se a proteínas 
interagem formando o 
ribossomo propriamente 
dito. As fitas de RNAr 
formarão os ribossomos, 
orgânulos responsáveis 
pela leitura da mensagem 
contida no RNA 
mensageiro; 
 
 
 
Pareamento Oscilante (pareamento de códon-anticódon atípico) 
 
O pareamento de bases na terceira posição é 
relaxado, permitindo que o G parei com o U, e a 
inosina (I) no anticóndon parei com U, C ou A. 
Nas figuras estão dois exemplos de pareamento 
anormal de bases permitindo que o RNAt da 
fenilalanina (Phe) reconheça códons UUC ou 
UUU e o RNAt da alanina (Ala) reconheça GCU, 
GCC ou GCA. 
 
 
 
 
Tradução: Síntese de Proteínas 
A molécula que fornece a informação genética a ser traduzida é o RNA mensageiro. Este contém uma 
sequência de nucleotídeos que é lida, pelo RNA transportador (que possui uma série de anticódons) de três 
em três bases. Cada trinca de bases do RNA mensageiro representa um códon e está relacionada a um 
aminoácido específico. A inserção de aminoácidos na cadeia polipeptídicacrescente ocorre na mesma ordem 
em que os seus respectivos códons aparecem na molécula de RNA mensageiro. O RNA produzido que 
contém uma seqüência de bases nitrogenadas transcrita do DNA é um RNA mensageiro. 
27 
 
No 
citoplasma, ele 
será um dos 
componentes 
participantes 
da síntese de 
proteínas, 
juntamente 
com outros 
dois tipos de 
RNA, todos de 
fita simples e 
produzidos 
segundo o 
mesmo 
processo 
descrito para o 
RNA 
mensageiro. 
 
A organização de RNAm 
A tradução não inicia na extremidade 5’ do RNAm, ela começa em sítios específicos de iniciação. As 
porções terminal 5’ de RNAm de procariontes e eucariontes são sequencias não codificadoras (regiões 5’ 
não-traduzida). Os RNAm eucariontes eucarióticos usualmente codificam para uma única cadeia 
polipeptídica, mas muitos RNAs mensageiros procarióticos codificam para múltiplos polipeptídeos que são 
sintetizados a partir de sítios de iniciação distintos. Em ambos tipos celulares a tradução sempre inicia a 
partir do aminoácido metionina (AUG). Algumas bactérias usam o GUC, que geralmente codifica valina, 
mas quando se encontram no começo de uma cadeia polipeptídica vai direcionar a incorporação de 
metionina. Na maioria das bactérias e mitocôndrias a síntese proteica é iniciada pela metionina modificada, 
enquanto que nos eucariotos pela não modificada. 
 
RNAm monocistrônico e policistrônico 
 
Os RNAsm que codificam múltiplos 
polipeptídeos são chamados de 
policistrônicos. 
 
E os que codificam para uma única 
cadeia polipeptídica são chamados 
monocistrônicos. 
 
A correspondência entre uma trinca de nucleotídeos e um aminoácido é chamada de código genético. 
Combinando os 4 nucleotídeos em triplas obtém-se 64 combinações. Embora esse número seja superior aos 
20 aminoácidos existentes, mais do que um códon pode representar um mesmo aminoácido. Dentre os 
códons possíveis, 3 não especificam aminoácidos, e referem-se a sinais de terminação da síntese de um 
cadeia de aminoácidos. Esses códons são chamados de códons de parada. O código genético estabelece 
também um códon de início AUG, pelo qual começa o processo de tradução do mRNA. Na maioria das 
28 
 
proteínas o códon de início especifica o aminoácido metionina, que também está presente no interior das 
cadeias. Os sinais que identificam os códons de iniciação são diferentes em procariotos e eucariotos. 
Os códons de iniciação em RNAs mensageiros bacterianos são precedidos por uma sequência 
especifica (shine-delgarno) que alinha o RNAm no ribossomo para a tradução pelo pareamento de bases 
com uma sequencia complementar próxima ao 3’ terminal do RNAr 16S. Essa interação permite que o 
ribossomo bacteriano inicie a tradução não só pela extremidade 5’, mas também nos sítios de iniciação 
internos de mensagens policistrônicas. 
Os ribossomos reconhecem os RNAsm eucarióticos pela ligação ao cap 7 metilguanosina em sua 
extremidade 5’. Os ribossomos, então, procuram a partir co cap 5’ um códon de iniciação AUG. Sequencias 
que rodeiam AUG afetam a eficiência da iniciação, de modo que, quando o 1º códon AUG é desviado a 
tradução inicia a partir do AUG posterior. 
 
 
 
Sumariamente, o processo de tradução é realizado da seguinte maneira: ao combinar-se com os 
ribossomos, o RNAm tem sua seqüência de códons lida, e para cada codon o respectivo tRNA é atraído até 
os ribossomos, e pela complementariedade de bases é feita a ligação entre o codon (do mRNA) e o 
anticodon (do RNAt), liberando o aminoácido carregado pelo tRNA que é então ligado à cadeia crescente do 
polipeptideo. Moléculas de RNA transportador (=transfer RNA) agem como adaptadores entre a seqüência 
codificante dos nucleotídeos do mRNA e o aminoácido que é codificado. Uma ponta dessa molécula carrega 
o aminoácido e uma outra ponta consiste de uma seqüência de três nucleotídeos conhecida como anticódon. 
A síntese da proteína é encerrada quando os ribossomos encontram um códon de parada no mRNA. 
Os processos de transcrição e tradução dos procariotos e eucariotos apresentam diferenças entre si. 
Dentre essas diferenças há duas principais. A primeira é que em procariotos o processo de tradução de um 
mRNA inicia-se antes que a transcrição do mesmo tenha se encerrado (a transcrição e a tradução ocorrem 
concomitantemente). Já nos eucariotos, a tradução é iniciada somente após a finalização da transcrição, e 
nesse caso o mRNA sai do núcleo para o citoplasma onde é realizada a tradução. 
A segunda diferença é que nos eucariotos o mRNA sofre modificações antes de ser traduzido. O 
produto da transcrição (o mRNA), chamado de transcrito primário, sofre mudanças e somente após estas 
mudanças este mRNA agora “maduro” pode ser transportado do núcleo da célula para o citoplasma onde 
ocorrerá o processo de tradução. Uma mudança importante sofrida pelo mRNA antes de sair do núcleo é a 
retirada dos introns. Os introns são pequenos pedaços de um gene que são transcritos mas não participam do 
processo de tradução. 
Somente participarão da montagem da proteína os pedaços de um gene chamados de exons. Além das 
duas grandes diferenças acima, uma diferença mais peculiar é que em eucariotos, um transcrito contém 
apenas o produto de um único gene, jé em procariotos, um transcrito pode conter mais de um gene pelo fato 
da grande maioria dos genes de procariotos estarem organizados na forma de operons. 
 
O processo de tradução (mecanismo) 
De um modo geral, durante o processo de tradução, ocorre em primeiro lugar a ligação da molécula de 
RNA mensageiro ao ribossoma. De seguida o transporte de aminoácidos até ao ribossoma pelas aminoacil 
29 
 
tRNA sintetases, formam-se as ligações peptídicas entre aminoácidos e assim a cadeia polipeptídica vai 
crescendo. Na presença de um codão stop, o complexo dissocia-se e a tradução termina. 
A informação contida na molécula de mRNA, ou seja, a sua sequência de bases, é organizada em 
codões, isto é, cada codão (3 bases) é específico para um aminoácido. O código genético define a atribuição 
entre codões e aminoácidos. O mecanismo de tradução pode ser dividido em três passos principais: 
iniciação, alongamento e terminação. 
 
Iniciação 
Primeiro passo: ligação de iniciador especifico de RNAt metionil e do RNAm à subunidade 
ribossomal pequena. A subunidade grande liga o complexo, formando um ribossomo funcional. 
Para iniciar a tradução em bacterias, é necessária 
a participação de vários factores chamados de factores 
de iniciação: IF1, IF2 e IF3 que se liga a subunidade 
ribossomal 30S. Então o aminoácido o RNAm e o 
RNAt N-formilmetionina iniciador se unem ao 
complexo, com IF2 (ligado a GTP) reconhecendo 
especificamente o RNAt iniciador. O IF3 é liberado  
permite associação da subunidade 50S ao complexo  
hidrolise de GTP ligado ao IF2  liberação de IF1 e 
IF2 ligado a GDP  formação de um complexo de 
iniciação 70S. 
 
 
 
Em eucariotas, são necessários mais do que 3 
factores de iniciação, requer no mínimo 10 
preteínas, são designados por eIFs (fatores 
eucarióticos de iniciação. A tradução inicia com os 
fatores eIF-1, eIF-1A, eIF-3, eIF-5 ligados a 
subunidade 40S e o eIF-2 (em complexo com GTP) 
associado com o RNAt metionil iniciador  RNAm 
reconhecido é levado ao ribossomo pelo grupo eIF-
4. O cap da extremidade 5’ do mRNA é reconhecido 
pelo eIF-4E. O fator eIF-4G liga-se ao eIF-4E e a 
uma proteína PABP (de ligação ao poli-A) associada 
com a cauda de poli-A na extremidade 3’ do RNAm. 
Dessa forma, os fatores de iniciação reconhecem 
tanto a extremidade 5’ como a 3’ dos RNAm e são 
responsáveis pelo efeito estimulatório da 
poliadenilação na tradução. Os fatores de iniciaçãoeIF-4E e eIF-4G associado a eIF-4ª e eIF-4B levam 
o RNAm a subunidade 40S, com eIF-4G interagindo 
com eIF-3. Subunidade 40S + RNAt metionil e eIFs 
ligados, percorre o RNAm, até encontrar o primeiro 
códon de iniciação AUG  eIF-5 desencadeia a 
hidrolise de GTP ligado ao eIF-2  fatores de 
iniciação liberados  unidade 60S une-se à 40S  
complexo de iniciação 80S de células eucariótica. 
 
 
Alongamento 
30 
 
O crescimento da cadeia polipeptídica é ajudado por factores proteicos de alongamento designados por 
EF-Tu, EF-Ts e EF-G. 
O ribossomo tem 3 sítios para ligação do RNAt (P-peptidil, A-aminoacil e E-saída). O tRNA
 
metionil 
iniciador é ligado ao sítio P. Ligação do RNAt aminoacil ao sítio A pelo pareamento do segundo códon do 
RNAm.  é acompanhado até o ribossomo pelo fator de alongamento (EF-tu em procariotos r eEF-1α em 
eucariotos) ligado a GTP. A seleção correta do RNAt aminoacil em uma cadeia em crescimento é a etapa 
crítica que determina a precisão da síntese proteica. A taxa de erro é de, aproximadamente, 0,001 isso se 
deve também por um centro de decodificação (na subunidade pequena) que identifica os pares de bases 
corretos no códon-anticódon e discrimina os pareamentos incorretos. A inserção correta de um aminoacil-
RNAt no sitio A desencadeia uma mudança conformacional  induz a hidrolise de GTP ligado ao EF-tu 
(eEF-1α) e a liberação do fator de alongamento ligado ao GDP. EF-tu (eEF-1α) deixa o ribossomo  
ligação peptídica entreRNAt metionil iniciador no sitio Pe o segundo RNAt aminoacil no sitio A (reação 
catalisada pela subunidade grande e participação do RNAr fazendo a identificação do pareamento correto 
entre o códon-anticódon)  transferência da metionina para o RNAt aminoacil no sitio A  formando um 
RNAt peptidil nesta posição  RNAt iniciador descarregado no sitio P. 
Ocorre a translocação que necessita de outro fator de alongamento (EF-G procarioto e eEF-2 em 
eucarioto) acoplado a hidrólise de GTP. Durante a translocação o ribossomo move-se 3 nucleotídeos sobre o 
RNAm posicionando o próximo códon em um siti A vazio  translocação do RNAt peptidil do sítio A para 
o P  RNAt descarregado vai do sitio P para o E. Novo RNAt aminoacil ligado ao sitio A liberação do 
RNAt descarregado do sitio E  Ribossomo pronto para inserção do próximo aminoácido. 
Conversão requer outro fator de alongamento EF-Ts (eEF-1βγ) que se une ao complexo EF-Tu GDP 
 troca de GDP ligado por um GTP  resultado da regeneração de EF-Tu GTP (que está pronto para 
acompanhar um novo RNAt aminoacil ao sitio A)  começando um novo ciclo de alongamento. 
A regulação de EF-Tu pela ligação e hidrolise de GTP ilustra um modo comum de regulação das 
atividades proteicas. (não cai na prova). 
O alongamento continua até que um códon de parada seja translocado no sítio A do ribossomo. As 
células não tem RNAt com anticódons complementares a esses, ao invés disso, elas tem fatores de liberação 
que reconhecem os sinais e terminam a síntese proteica. 
 
 
 
31 
 
 
 
Regeneração do EF-Tu/GTP: 
Esse complexo acompanha o RNAt aminoacil ao 
ribossomo. O GTP ligado é hidrolisado quando o 
RNAt correto é inserido, sendo que o EF-Tu/GTP é 
liberado. O complexo EF-Tu/GDP é inativado e 
incapaz de ligar outro RNAt. Para que a tradução 
continue, o complexo EF-Tu/GTP ativo deve ser 
regenerado por outro fator, EF-Ts, que troca GDP 
ligado pelo GTP livre. 
 
Terminação 
Os codões de terminação são: UAG, UAA e 
UGA. Estes tripletos não são reconhecidos por um 
tRNA mas sim por factores proteicos chamados 
de fatores de terminação, que abreviando, se 
designam de RF-1 (UAA ou UAG) e RF-2 (UAA 
ou UGA). Em eucariotas, existe um único fator de 
terminação que reconhece os três códons Stop, 
UAG, UAA e UGA que é o eRF-1. Tem também 
os fatores de liberação RF-3 e eRF-3 que não 
reconhecem códons de terminação, mas, agem 
juntamente com o RF-1 (eRF-3) e RF-2. Esses 
fatores unem-se a códons de terminação no sitio A 
e estimulam a hidrolise da ligação entre o RNAt e 
a cadeia polipeptídica no sítio P  liberação do 
polipeptídeo completo  ribossomo dissocia-se 
nas subunidades 30S e 50S, libertando o último 
RNAt e o RNAm molde. 
 
 
Fatores de tradução 
32 
 
 
 
RNA - Tradução passo a passo 
A tradução é um processo no 
qual haverá a leitura da mensagem 
contida na molécula de RNAm pelos 
ribossomos, decodificando a 
linguagem de ácido nucléico para a 
linguagem de proteína. Cada RNAt em 
solução liga-se a um determinado 
aminoácido, formando-se uma 
molécula chamada aminoacil-RNAt, 
que conterá, na 
extremidade correspondente ao 
anticódon, um trio de códon do 
RNAm. Para entendermos bem este 
processo, vamos admitir que ocorra a 
síntese de um peptídeo contendo 
apenas sete aminoácidos, o que se dará 
a partir da leitura de um RNAm 
contendo sete códons (21 bases 
hidrogenadas). A leitura (tradução) 
será efetuada por um ribossomo que se 
deslocará ao longo do RNAm. 
 
 Esquematicamente na síntese protéica teríamos: 
 Um RNAm, processado no núcleo, contendo sete códons (21 bases hidrogenadas) se dirige ao 
citoplasma. 
 No citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade correspondente ao início da leitura. 
Dois RNAt, carregando os seus respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao ribossomo. 
Cada RNAt liga-se ao seu trio de bases (anticódon) ao trio de bases correspondentes ao códon do RNAm. 
Uma ligação peptídica une a metionina à alanina. 
 O ribossomo se desloca ao longo do RNAm. O RNAt que carregava a metionina se desliga do 
ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon 
correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina. 
 O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina se desliga do ribossomo. O 
quarto RNAt, transportando o aminoácido ácido glutâmico encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do 
anticódon desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica une o ácido 
glutâmico à leucina. 
 Novo deslocamento do ribossomo. O quinto RNAt, carregando a aminoácido glicina, se encaixa no 
ribossomo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o ácido glutâmico. 
 Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do RNAm. O sexto RNAt, carregando o 
aminoácido serina, se encaixa no ribossomo. Uma ligação peptídica une a serina à glicina. 
 Fim do deslocamento do ribossomo. O último transportador, carregando o aminoácido triptofano, 
encaixa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o 
triptofano se separa do ribossomo. O mesmo ocorre com o transportador que portava a serina. 
33 
 
 O peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no citoplasma. Claro que outro ribossomo pode se 
ligar ao RNAm, reiniciando o processo de tradução, que resultará em um novo peptídio. Perceba, assim, que 
o RNAm contendo sete códons (21 bases nitrogenadas) conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete 
aminoácidos. 
 
Os polirribossomos e a economia celular 
Em algumas células, certas proteínas são 
produzidas em grande quantidade. Por exemplo, a 
observação de glândulas secretoras de certos 
hormônios de natureza proteica (que são liberados 
para o sangue, indo atuar em outros órgãos do 
mesmo organismo) mostra, em certos locais, uma 
fileira de ribossomos efetuando a leitura do mesmo 
RNA mensageiro. Assim, grandes quantidades da 
mesma proteína são produzidas. 
Ao conjunto de ribossomos, atuando ao 
longo se um RNAm, dá-se o nome de 
polirribossomos. 
 
 
Possíveis destinos das proteínas 
O RNAm,