Buscar

Genética Molecular

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 6, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 9, do total de 65 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Prévia do material em texto

Genetica Molecular - Do DNA ao Fenótipo
Multivix – Faculdade Brasileira
Profª Juliana Custodio
Genética
GENÉTICA = ESTUDO DOS GENES
O que é um gene?
GENE : Trecho de DNA que contém a informação para 
produção de uma proteína
1) O que faz com que uma espécie seja o que ela é?
Os genes ditam as propriedades inerentes a uma espécie.
Produto da maioria dos genes: PROTEÍNAS.
PROTEÍNAS: Principais macromoléculas do nosso 
organismo.
DNA
GENE
PROTEÍNA
RIBOSSOMO
Ex. Cabelo, unhas, cor da 
pele etc...
Relembrando a estrutura do DNA
DNA (Ácido desoxirribonucleico): polímero de nucleotídeos
�Açucar
� Fósforo
� Base
� Existem 2 tipos de 
Ácidos nucleicos: 
DNA e RNA
DNA
1 BASE
adenina (A)
citosina (C)
guanina (G)
ou
timina (T)
AÇUCAR (pentose) AÇUCAR (pentose) 
Desoxiribose
FOSFATO (Ác. Fosfórico)
DNA
Nucleotídeos:
Ligados covalentemente,por
ligações entre um açúcar de
um nucleotídeo, e o fosfato
do próximo formando um
“esqueleto” de fosfato-“esqueleto” de fosfato-
açucar-fosfato-açucar
alternados.
DNA
Nucleotídeos:
Ligados covalentemente,por
ligações entre um açúcar de
um nucleotídeo, e o fosfato
do próximo formando um
“esqueleto” de fosfato-“esqueleto” de fosfato-
açucar-fosfato-açucar
alternados.
DNA
Nucleotídeos
Única diferença entre os
nucleotídeos:
Base nitrogenada associadaBase nitrogenada associada
DNA
DNA As duas cadeias da dupla hélice são mantidas juntas por pontes de hidrogênio formadas entre as bases nitrogenadas dos nucleotideos
das diferentes fitas.
Vídeo: estrutura do DNA
http://www.youtube.com/watch?v=Qc4u6mRJDfs
Estrutura do DNA 
Adenina sempre pareia com Timina (A = T) 
• As duas cadeias da dupla hélice são mantidas juntas por pontes de hidrogênio 
formadas entre as bases nitrogenadas dos nucleotideos das diferentes fitas.
Adenina sempre pareia com Timina (A = T) 
Guanina com Citosina (G = C)
A e G –Púricas
C e T - Pirimídicas
_
Estrutura do DNA
15
Estrutura do DNA
ACTCGATCGTACGTTGACC
16
Estrutura do DNA
ACTCGATCGTACGTTGACC
TGAGCTAGCATGCAACTGG
17
Estrutura do DNA 
• A sequência de bases (nucleotídeos) na fita de DNA constitui um “alfabeto” 
cuja sequência, codifica a informação para produção das proteínas.
A e G –Púricas
C e T - Pirimídicas
_
O DNA carrega todas as informações de nossas 
características físicas que, essencialmente, são 
determinadas pelas proteínas. 
Dessa forma, o DNA contém as instruções para síntese de 
proteínas.
Como essa informação sai do núcleo chega 
ao citoplasma????
GENE
RIBOSSOMO
DNA 
Transcrição Tradução
Traços RNA Proteínas
“Dogma Central ” da Genética Molecular
DNA Traços 
herdados
RNA Proteínas
processamento
do RNA
Síntese protéica
mRNA, Genes e Ribossomos
• Em trabalho publicado em 1961 (Brenner et al) : 
O RNA, era responsável por carregar a mensagem contida na molécula de DNA 
até os ribossomos.
23
– Denominada RNA mensageiro (mRNA)
FINALMENTE ESTABELECIA-SE UMA CONEXÃO ENTRE GENES E 
PROTEÍNAS 
RNA
BASES
adenina (A)
citosina (C)
guanina (G)
Uracila (U)
AÇUCARAÇUCAR
ribose
FOSFATO
DNA x RNA
• As diferenças entre RNA e DNA não se restringem aos seus constituintes
– DNA : longa hélice dupla com uma estrutura secundária regular e simples
– Os RNAs : moléculas de fita única bem menores que o DNA.
• Apresentando uma enorme diversidade de estruturas secundárias
• Estas características estruturais estão relacionadas às funções do RNA na célula
RNA
RNA: polímero de ácido nucléico que usa ribose como pentose (ao invés de 
desoxiribose do DNA) e base uracila (U) no lugar de timina (T). 
Há 3 tipos diferentes de RNAs com diferentes funções:
O Dogma Central e os Moldes
Para compreender este fluxo utilizamos a idéia de moldes:
• O DNA serviria de molde para:
A síntese de novas moléculas de DNA (duplicação) 
29
A síntese de novas moléculas de DNA (duplicação) 
A síntese de moléculas de RNA (transcrição)
• Algumas destas moléculas de RNA, que denominamos RNA mensageiros
(mRNA), poderiam servir de molde para síntese de proteínas (tradução), que
ocorre nos ribossomos;
• Esta hipótese tem sido confirmada no decorrer de quase quatro décadas de 
pesquisa
Transcrição: passo chave na Expressão Gênica
Transcrição: fazer cópias de RNA a partir de segmentos 
do DNA (genes).
Transcrição
RNA polymerase acts here
A enzima RNA polimerase abre as cadeias de DNA e sintetiza um RNA 
complementar a apenas uma dessas cadeias do DNA (gene).
Um gene
Transcrição
• A transcrição de um segmento se 
inicia quando a RNA polimerase
reconhece e liga-se a seqüências
específicas de nucleotídeos em
uma região especial, no início do 
gene, denominada PROMOTOR.
• A partir daí a RNA polimerase
move-se ao longo do molde, 
sintetizando RNA, até alcançar
uma outra seqüência específica que
sinaliza o término da transcrição
A transcrição ocorre a partir da informação contida na seqüência de nucleotídeos 
de uma molécula de DNA fita dupla, sendo sempre no sentido 5' 3'. 
Apenas uma das fitas do DNA, chamada de fita molde, é utilizada durante a 
síntese, que segue as mesmas regras de complementaridade e antiparalelismo, 
exceto pelo pareamento da uracila (U), ao invés de timina (T), com adenina (A).
Animação transcrição
http://www.youtube.com/watch?gl=BR&feature=related&hl=
pt&v=NJxobgkPEAo
Dogma central da Biologia Molecular
http://www.youtube.com/watch?v=kY8QCoGTBQw
Transcrição
• O processo de transcrição pode ser subdividido em quatro momentos
fundamentais :
RECONHECIMENTO DO PROMOTOR, INICIAÇÃO, ALONGAMENTO E 
TERMINAÇÃO
– Cada uma destas fases está sujeita à modulação via diversos mecanismos reguladores
37
– Para que este processo ocorra é necessário, antes de mais nada, que a RNA polimerase
identifique sinais específicos no DNA, os quais direcionarão a transcrição de genes 
específicos no momento adequado
– A região do gene que contem estas seqüências de reconhecimento é o promotor
• Uma enorme variedade de sinais pode ser encontrada nas regiões promotoras de diferentes
genes. É por este motivo que os promotores são locais extremamente importantes no 
controle da expressão gênica
1º: DNA é usado como molde para produzir uma molécula de 
RNA: TRANSCRIÇÃO.
Tradução : Segunda etapa da expressão gênica.
RNA É USADO COMO MOLDE PARA A 
PRODUÇÃO DAS PROTEÍNAS.
Vídeo: Projeto 
genoma
TRANSCRIÇÃO: Cada base do DNA determina uma base 
do RNA. 
TRADUÇÃO
A cada 3 bases do RNA é acrescentado 1 aminoácido a proteína.
�Proteínas são constituídas por aminoácidos;
�Cada proteína possui sua sequência específica de 
aminoácidos.aminoácidos.
�Esta informação está no gene.
Exemplo:
Para produzir a insulina: 
Transcrição do gene que está no DNA em um RNAm
Tradução do RNAm em uma proteína (insulina).
A Linguagem Genética: trios chamados códons
Códons: unidades de linguagem do Código Genético
Cada 3 bases no RNAm recebe o nome de códon
Códons: unidades de linguagem do Código Genético
AAG: ?
AAG: ?
Lisina
AAG: ?
Lisina
GGG?
AAG: ?
Lisina
GGG?
Glicina
Tabela do código genético:
Nos informa qual aminoácido vai 
entrar na formação da proteína, 
dependendo da informação presente 
a cada códon do RNAm.
Como ocorre o processo de tradução?
Início: Subunidade menor do Ribossomo se liga ao RNAm
RNAt: transportar aminoácidos.
Como ocorre o processo de tradução?
Alongamento:
A decodificação está baseada em trincas de nucleotídeos, 
chamadas códons, que são usados para especificaro aminoácido. 
Como ocorre o processo de tradução?
Alongamento:
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.um mesmo aminoácido.
Tradução = Síntese Protéica
Na tradução, cada RNAt posiciona um aminoácido do polipeptídeo
(proteína) a partir do fluxo de informações: 
DNA – RNA – PROTEÍNAS
The sequence of amino acids 
determines the structure, and 
therefore the function, of a 
protein.
RNAt (por isso possui anticódons)
é um adaptador que acopla Códons em Aminoácidos
Como ocorre o processo de tradução?
Terminação:
Essa sequência de eventos ocorre até que o ribossomo encontre 
um dos três códons de terminação:UAG, UAA ou UGA.
Como ocorre o processo de tradução?
Terminação:
A proteína é liberada do ribossomo, as subunidades maior e
menor dissociam-se e há liberação do RNAm.
Existem 3 códons que não codificamAA nenhum: códons de parada.
Função: Indicar que a traduçãochegou ao fim.
Quando esses códons de parada entram no ribossomo ao invés de ligar um RNAt, 
liga-se uma estrutura chamada: FATOR DE LIBERAÇÃO.
Neste momento todos
os componentes se 
separam e a proteína
é liberada.é liberada.
VÍDEO: COMO O DNA FABRICA PROTEINAS
TRADUÇÃO:
PROCESSO CÍCLICO DE 
EXPRESSÃO GÊNICA PELA 
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Características do Código Genético
É degenerado: 
Há mais de um códon que expressa o mesmo aminoácido. Pode
ser uma proteção contra mutações.
Características do Código Genético
É universal:
Todos seres vivos apresentam o 
mesmo mecanismo de ação. Isso
significa que genes humanos podem se 
expressar em bactérias, ratos etc.
Dogma Central da Genética Molecular 
DNA – RNA - PROTEÍNAS
Mutações Gênicas
• Alteram a sequência de nucleótidos do DNA, por substituição, adição ou 
remoção de bases. 
• Podem conduzir à modificação da molécula de RNAm que é transcrita a 
partir do DNA e, consequentemente, à alteração da proteína produzida, o 
que tem, geralmente, efeitos no fenótipo.
• Podem ser transmitidas 
hereditariamente quando 
ocorrem nas células germinativas.
• Quando ocorrem em células
somáticas podem provocar 
a formação de tumores.
Tipos de Mutações Gênicas
Ex. Substituição de bases
Anemia falciforme: Substituição de um nucleotídeo 
no gene responsável pela formação da hemoglobina.
GUAsubstituição GUA
(Valina)
GAA 
(Glutamato)
substituição
Tipos de Mutações Gênicas
Anemia falciforme: Substituição de um nucleotídeo no gene responsável 
pela formação da hemoglobina.
GUA
(Valina)
GAA 
(Glutamato)
substituição

Outros materiais