Resumo de Bio Mol

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Estudo Dirigido de Biologia Molecular para AP2 
 
1) Como ocorre a transcrição em procariotos? 
R: A transcrição em Eucariotos envolve três etapas: A ligação da RNA–Pol ao promotor; a abertura do DNA 
molde e a formação das ligações fosfodiéster entre os primeiros nucleotídeos. 
 
Início da transcrição: 
 
a) A RNA-Pol se liga na fita de DNA molde e desliga até encontrar o promotor; 
b) No momento em que a RNA-Pol encontra o promotor será formado um complexo fechado, composto pela 
dupla-fita de DNA fechada, pelo promotor e pela RNA-Pol; 
c) Ocorre em seguida, a formação de um complexo aberto, composto pelo DNA aberto e pela RNA-Pol; 
d) Será feita a síntese do primeiro nucleotídeo do RNA, formando o complexo ternário, composto pelo DNA, 
a RNA-Pol e o primeiro nucleotídeo, que será uma purina; 
e) Será formada em seguida, a bolha de transcrição, onde oito nucleotídeos serão incorporados; 
f) O fator s é liberado, logo após a incorporação dos oito nucleotídeos. 
 
A unidade s da RNA-Pol é responsável pelo reconhecimento do promotor. Sendo assim, a holoenzima desliza 
sobre a fita de DNA até que a unidade s encontre o promotor. Irá se formar o complexo fechado, no momento 
do encontro da enzima com o promotor. A RNA-Pol irá promover a abertura da dupla fita de DNA, formando 
o complexo aberto. O primeiro nucleotídeo será incorporado e formará o complexo ternário. Será formada a 
bolha de transcrição, onde os oito nucleotídeos serão incorporados. 
 
Alongamento da transcrição 
 
O desligamento do fator s faz com que a RNA-Pol sintetize o RNA com muito mais Rapidez. O fator s 
funciona como um freio no início da transcrição, servindo como um mecanismo de certificação, garantindo 
uma transcrição correta. Conforme a bolha de transcrição caminha, a cadeia de RNA vai sendo formada e 
soltando do DNA molde, o pareamento das bases do DNA vai sendo restaurado. 
 
Término da Transcrição 
 
A transcrição irá terminar quando a RNA-Pol passar através do sinal de terminação. Existem dois tipos de 
sinais de terminação, a terminação independente de p e a terminação dependente de p. 
 
Æ Terminação independente de p: apresenta uma porção rica em pares C-G e em seguida, uma região rica 
em pares A-T. Quando a região rica em pares C-G é transcrita, regiões complementares da molécula de RNA 
irão se parear, formando uma estrutura do tipo grampo de cabelo , que vai fazer com que ocorra uma pausa na 
síntese, e como os pares A-U rompem com facilidade, o RNA é liberado e a transcrição termina. 
 
Æ Terminação dependente de p: Não possuem a seqüência rica em pares A-T na fita molde, mas às vezes 
possuem uma seqüência curta que é transcrita na forma de um grampo. A proteína p se liga ao RNA em sítios 
de ligação específicos e migra, percorre a fita no sentido de 5’ para 3’ até alcançar o complexo de transcrição 
formado pela RNA-Pol. Ocorre então uma pausa na transcrição devido a características da região terminadora. 
Em função dessa pausa, a proteína p se aproxima da bolha de transcrição e promove a liberação do RNA 
recém-sintetizado. A proteína p tem atividade de helicase, dependente de ATP. Essa atividade rompe as pontes 
de hidrogênio para a liberação do transcrito. 
 
2) Qual a enzima responsável pela transcrição em procariotos, como ela atua (cite os passo do processo) e 
qual a importância do fator sigma para o processo? 
A enzima responsável é a RNA polimerase. (descrever transcrição em procariotos). A unidade sigma da RNA 
polimerase é responsável pelo reconhecimento do promotor. A holoenzima desliza sobre a fita de DNA até que 
a unidade sigma encontra o promotor e a transcrição continue. 
Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna 
 
3) O que são e qual é a importância dos promotores terminadores da transcrição? 
Promotor é uma região do DNA que possui seqüências específicas, onde se ligam proteínas envolvidas na 
transcrição. É preciso que o fator sigma da holoenzima RNA polimerase reconheça o promotor para que a 
transcrição possa ter início. A transcrição irá terminar quando a RNA polimerase passa através do sinal de 
terminação, que é um códon. 
 
4) Quais as diferenças principais entre a transcrição em procariotos e em eucariotos? 
™ Os procariotos possuem uma única RNA-Pol para sintetizar todos os tipos de RNA; 
™ Os eucariotos possuem 3 RNA-Pol para sintetizar os diferentes tipos de RNAs; 
™ Nos procariotos, a enzima RNA-Pol se liga diretamente ao promotor do gene que será transcrito; 
™ Nos eucariotos RNA-Pol necessita de fatores de transcrição adicionais para reconhecer o promotor do 
gene que será transcrito; 
™ Nos procariotos a transcrição e a tradução podem acontecer simultaneamente; 
™ Nos eucariotos a transcrição e a tradução não podem ocorrer ao mesmo tempo, pois a transcrição ocorre 
no núcleo e a tradução ocorre no citoplasma; 
™ O RNA-m de eucariotos não sofre nenhuma modificação; 
™ O RNA-m de eucariotos sofre a adição da cauda Poli-A e a adição do capacete 5’. 
 
5) Como ocorre a transcrição em eucariotos? 
Muitos genes eucariotos possuem seqüências intercalares que não são traduzidas em proteínas, portanto, são 
retiradas do transcrito primário para formar um transcrito maduro. A transcrição de eucariotos pode ser dividida 
em várias etapas: Acoplamento do complexo de iniciação; Iniciação; alongamento; terminação. 
 
Acoplamento do complexo de iniciação e Início da transcrição 
 
A proteína TBP (proteína ligante de TATA) se liga à caixa TATA e os outros fatores também vão se ligando, 
formando um complexo fechado. O fator TF II H possui atividade de Helicase e irá se ligar ao complexo, 
quebrar as pontes de hidrogênio promovendo a abertura da dupla fita de DNA, formando assim, um complexo 
aberto. Durante o momento em que estão sendo sintetizados do 60° ao 70° nucleotídeos, ocorre a liberação dos 
fatores TF II E e TF II H. Essa liberação permite que a RNA-Pol II alongue a fita de RNA. 
 
Alongamento e término 
 
O TF II F fica associados à RNA-Pol durante todo o alongamento, pois é ele que prende a RN-Pol na Fita de 
DNA. Durante o alongamento, proteínas chamadas fatores de alongamento vão se acoplar na RNA-Pol e 
aumentar sua atividade. Quando a síntese termina, a RNA-Pol é desfosforilada e reciclada, podendo ser usada 
na síntese de uma outra cadeia de RNA. 
 
Capeamento da extremidade 5’ 
 
Existe um grupo de enzimas chamadas exonucleases, que agem rompendo as ligações fosfodiéster entre os 
nucleotídeos. Essas enzimas poderiam destruir a cadeia de RNA se não fossem algumas estratégias de proteção 
à fita, como o capeamento e a poliadenilação. 
O capeamento consiste na adição de uma guanosina metilada na extremidade 5’. Ele ocorre geralmente 
quando a cadeia de RNA tem aproximadamente 30 nucleotídeos. Essa guanosina metilada funciona impedindo 
que as exonucleases reconheçam a seqüência de RNA e rompa as ligações fosfodiéster. 
O capeamento resulta de uma ligação diferente, a ligação da extremidade 5’ de um nucleotídeo com a 
extremidade 5’ de outro nucleotídeo, formando o capacete 5’. Esse capacete é formado da seguinte forma: uma 
molécula de GTP é condensada com o triptofano na extremidade 5’ do RNA. O fósforo gama, localizado na 
extremidade 5’ do RNA é retirado pela enzima fosfohidrolase. Logo depois, a enzima guaniltransferase fará 
uma ligação fosfodiéster entre a guanosina 5’ e o nucleotídeo 5’, com a liberação de um pirofosfato. 
Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna 
A guanosina será metilada pela enzima 7-metiltransferase, que para isso, utiliza o grupamento metila da S-
adenosilmetionina. Dois grupamentos metila são adicionados às hidroxilas 2’ do primeiro e do segundo 
nucleotídeo adjacentes ao capacete, pela enzima 2’0-metiltransferase. 
 
Adição da Cauda Poli-A 
 
A poliadenilação ocorre quando termina a transcrição dos Eucariotos. A enzima poli-A polimerase adiciona a 
fitade RNA, um pedaço cheio de As, que vai proteger a extremidade 3’ da ação de exonucleases. A cauda de 
As é bem grande, com cerca de 200 nucleotídeos, sendo assim, não faz diferença perder alguns desses As pela 
ação das exonucleases, pois a parte que interessa do RNA ficará intacta. 
A RNA polimerase II transcreve um seguimento de DNA bem maior que o necessário para produzir um 
RNA mensageiro. A região desnecessária é removida por clivagem endonucleolítica, que ocorre numa região 
localizada entre 11 e 30 nucleotídeos abaixo da seqüência 5’ AAUAAA 3’, que fica perto do final da unidade 
transcricional. Depois do final da clivagem endonucleolítica, que retira a região desnecessária do transcrito é 
que a enzima Poli-A polimerase vai adicionar a cauda Poli-A na extremidade 3’. 
A reação e clivagem endonucleolítica e de adição da cauda poli-A são fortemente acopladas. Ou seja, uma 
subunidade da enzima endonuclease caminha pela fita de RNA até encontrar a seqüência 5’ AAUAAA 3’. Ao 
encontra-la essa subunidade irá se ligar a essa seqüência e fazer a clivagem, ou seja, a retirada da parte 
desnecessária. Essa clivagem funciona como sinal para poli-A polimerase adicionar a cauda Poli-A. 
 
Edição do RNA 
 
A edição do RNA consiste em alterações na seqüência de um RNA através da inserção, deleção ou 
modificação de nucleotídeos da molécula. O processo de edição do RNA é mediado por RNAs-guia. Esse tipo 
de RNA é sintetizado tomando como moldes genes das mitocôndrias. O RNA-guia irá se parear com o Pré-
RNA, nesse pareamento, serão formadas algumas falhas que contém resíduos de As não pareados, mas que 
servirão como moldes para a síntese de Us. 
O RNA-guia também fornecerá resíduos de Us, os quais serão adicionados durante a edição e que estão 
presentes em uma cauda poli-U, que possui de 5 a 24 nucleotídeos. Esses resíduos de U são transferidos para o 
Pré-RNA pelo seguinte processo: 
O RNA-guia se liga ao pré-RNA através da clivagem de uma ligação éster entre o RNA-guia e a porção 3’ do 
pré-RNA. 
 
6) Comente sobre os promotores dos eucariotos. 
Promotor é uma região do DNA que possui seqüências de nucleotídeos específicas, onde proteína envolvidas 
na transcrição irão se ligar. Os promotores estão presentes em todos os genes de todos os eucariotos. Possuem 
sempre uma seqüência consenso que está sempre na mesma posição na fita, podendo variara uns poucos 
nucleotídeos de distância. A caixa TATA é uma seqüência consenso que está localizada menos 30. Ela 
determina o local onde terá início a transcrição. A caixa CAAT é uma seqüência consenso que está localizada 
perto da posição menos 80, junto com a caixa GC e o octâmero, influencia na eficiência da iniciação da 
transcrição. 
 
7) Cite diferenças de Replicação para transcrição. 
Replicação – as duas fitas são copiadas; Transcrição – somente uma das fitas é copiada 
Replicação – a DNA polimerase precisa de um iniciador que forneça um OH livre para que ela possa dar 
continuidade à replicação; Transcrição – a RNA polimerase não precisa de iniciadores; 
Replicação – o primeiro desoxiribonucleotídeo adicionado é na forma de monofosfato; 
Transcrição – o primeiro ribonucleotídeo adicionado é na forma de trifosfato. 
 
8) Cite semelhanças entre Replicação para transcrição. 
Tanto a DNA polimerase quanto a RNA polimerase são holoenzimas formadas por várias subunidades; Tanto 
a síntese de DNA quanto a síntese de RNA ocorrem de 5’ para 3’; A replicação e a transcrição ocorrem em três 
etapas: iniciação, alongamento terminação. 
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9) O que é a edição do RNA? 
É a modificação na seqüência de nucleotídeos do RNA, a través da adição, deleção ou modificação dos 
nucleotídeos originais. Assim é formada uma molécula de RNA diferente da sintetizada a partir do DNA 
molde. A principal conseqüência da edição é a formação de uma molécula de RNA diferente, que servirá de 
molde para a síntese de proteínas diferentes, aumentando a variabilidade genética. 
 
10) Um pesquisador, estudando a expressão de um determinado gene (através da análise do RNA) observou 
que o RNA primário encontrado no núcleo das células em estudo possuía 3.000 nucleotídeos, no entanto o 
RNA mensageiro encontrado no citoplasma possuía apenas 2.000 nucleotídeos!!! Você pode ajudar o 
pesquisador explicando o mecanismo que levou à diminuição no tamanho do RNA? 
Esse RNA, que, com certeza é de um eucarioto, depois de pronto, passou por um processamento, que ocorreu 
no núcleo. Esse processamento é composto por várias etapas: 
 
Æ adição do capacete 5’; 
 
Æ poliadenilação da extremidade 3’; 
 
Æ retirada dos íntrons e emenda dos éxons: após a formação do capacete e da cauda poli-A, mas antes que o 
RNA saia do núcleo, todas as seqüências de íntrons são removidas e os éxons são ligados uns aos outros. O 
resultado é uma molécula de RNA muito menor, que contém uma seqüência codificante não interrompida. Só 
depois dessas três etapas o RNA sai do núcleo para o citoplasma. Os íntrons são retirados do RNA por enzimas 
que, ao contrário da maioria, são compostas por um complexo de proteínas e RNAs. Essas enzimas que fazem 
o splicing são denominadas “pequenas partículas de ribonucleoproteinas nuclear”, da sigla inglesa snRNPs. Em 
cada íntron, um grupo de snRNPs reúne-se no RNA, cora o íntron e se agrupa novamente à cadeia de Rna, 
liberando o íntron, cortado como um laço. O papel do RNA do snRNPs é reconhecer e, usando o pareamento 
complementar de bases, parear-se com seqüências complementares de nucleotídeos que marcam o início e o 
final de cada íntron. Assim, os snRNPs colocam os dois terminais do íntron juntos, formando um alça, para que 
o splicing possa ocorrer. 
 
11) A nível molecular, como ocorre a retirada dos íntrons? 
O intron é removido na forma de um laço, na qual a guanosina da extremidade 5’ é unida de forma pouco 
usual da adenosina próxima à extremidade 3’ através de uma ligação fosfodiéster 5’-2’. A emenda dos éxons 
ocorre através de duas reações seqüenciais de Transesterificação. Em cada reação, uma ligação fosfato éster é 
trocada pela outra, sem gasto de energia. O resultado dessas duas transesterificações é que os dois éxons são 
ligados e o íntron é liberado na forma de uma estrutura de alça. 
 
12) Como as células determinam quais partes do transcrito primário serão removidas? 
Cada íntron contém algumas seqüências de nucleotídeos que atuma como sinais para sua remoção. Essas 
seqüências são encontradas em cada terminal do intra ou próximo deste. Elas são idênticas ou muito similares 
em todos os nucleotídeos. 
 
13) Quais são as conseqüências da emenda dos éxons? 
Éxons de diferentes genes podem ser trocados através do mecanismo de combinação, o que dará origem a 
novos tipos de proteínas. Além disso a emenda permite a criação de novos éxons durante a expressão gênica. 
 
14) A organização dos genes com íntrons e éxons parece dispendiosa à primeira vista, mas ela tem 
conseqüências positivas. Comente. 
O splicing de RNA permite aos eucariotos uma vantagem adicional sobre os procariotos. Os éxons de 
diferentes genes podem ser trocados através do mecanismo de recombinação. Assim, novos tipos de proteínas 
podem ser formados. A emenda ou splicing também possibilita a criação de novos éxons durante a expressão 
gênica. Se o splicing ocorre de forma diferente, formará um m-RNA diferente, conseqüentemente proteínas 
diferentes. Concluindo, ao invés de ser um processo dispendioso, como pareceu à primeira vista, o splicing de 
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RNA permitiu que eucariotos aumentassem o já enorme potencial codificante do seu genoma, pois podem, 
dessa forma, produzir um imensidade de diferentes proteínas. 
 
15) Explique o que é emenda alternativa. 
É o nome dado à utilização de diferentes éxons de um transcrito primário para formar RNAs mensageirosdiferentes. Esse nome é devido ao fato de existir um grande número de alternativas de se combinar os diferentes 
éxons para se produzir diferentes transcritos maduros. 
 
16) O que são íntrons autocatalíticos? 
No splicing desses íntrons não há a participação dos snRNPs. O próprio RNA catalisa a retirada dos íntrons e 
a emenda dos éxons. Um exemplo são as ribozimas, associação de enzimas e RNAs. 
 
17) As ribozimas são enzimas sintetizadas a partir de um RNA, mas, para que exista um RNA é necessário 
que exista enzimas para catalisar sua síntese. Sendo assim, que surgiu primeiro, o RNA ou as proteínas? 
A descoberta da ribozima, um RNA auto-catalítico, permitiu formular a hipótese de um mundo primordial 
formado apenas por moléculas de RNA, que seriam auto-catalíticas. Um RNA pode tanto armazenar 
informações quanto catalisar reações químicas. 
 
18) Descreva o funcionamento do Operon LAC. Explique como a bactéria ativa o sistema apenas quando a 
lactose está presente no meio de cultura. Explique como a bactéria faz para não consumir lactose enquanto 
houver glicose no meio de cultura. 
A fonte de nutrientes utilizada pelas bactérias durante seu crescimento, é proveniente de açúcares. Quando a 
fonte de nutrientes é a lactose, a célula precisa hidrolizar esse dissacarídeo para formar glicose e galactose. 
Quem faz essa hidrólise é a enzima β-galactosidase, e ela só ocorre quando há glicose presente no meio. Essa 
enzima está presente em células bacterianas em quantidades muito pequenas, mas quando se adiciona lactose 
no meio de cultura, a concentração dessa enzima aumenta cerca de 1000 vezes. 
O Operon Lac é composto por 3 genes: o Z (codifica a enzima β-galactosidase), Y (Codifica a enzima lactose 
permease) e A ( codifica a enzima tiogalactosídeo-transacetilase). A expressão desses três genes é controlada 
pelo repressor LAC, que é composto por 4 subunidades idênticas, sendo que cada uma delas possui um sítio de 
ligação ao indutor. Esse repressor se liga fortemente ao sítio operador do operon, o que vai bloquear a 
transcrição do mesmo por impedir que a RNA-Pol inicie a transcrição dos genes desse operon. 
A expressão desse operon também pode ser controlada por ativador. A transcrição do operon Lac não 
depende apenas da presença de lactose, mas também da concentração de glicose no meio. O máximo de 
transcrição desse operon ocorre quando a única fonte de carbono é a lactose, mas a transcrição desse operon 
diminui cerca de 50 vezes ao adicionar glicose no meio. Isso ocorre pq na ausência de glicose, ativadores se 
ligam próximo ao promotor, ativando a síntese. 
Resumindo, na ausência de glicose e presença de lactose, o complexo CRP-cAMP se liga ao promotor, 
estimulando a transcrição, ao mesmo tempo que o repressor LAC será desligado do operador pela alolactase. 
Na presença de glicose, o complexo CRP-cAMP não se forma e conseqüentemente, não ocorre a transcrição. 
Mas para que a transcrição ocorra, também é necessária a presença da lactose que, através do seu derivado 
alolactose, irá deslocar o repressor LAC do Operador. 
 
19) Descreva o funcionamento do Operon ARA. Na ausência de arabinose e na presença de arabinose. 
a) na ausência de arabinose: A Ara C existe numa conformação que liga aos sítios operadores Aral 1 e 
AraO2, formando uma alça entre essas duas regiões do DNA. Como o sítio Aral2 não está ligado a Ara C, a 
transcrição do operon ARA não ocorre. 
 
b) na presença de arabinose: Quando há arabinose no meio, a proteína Ara c assume outra forma e se liga a 
arabinose. O complexo Ara C: arabinose se liga aos 4 sítios operadores no DNA e ativa a transcrição dos genes 
do Operon Ara. Quando a arabinose está presente também é formada uma alça, os sítios AraO1 e AraO2 
interagem entre si, formando uma alça pequena (diferente da alça formada na ausência de arabinose). Como 
conseqüência da formação dessa alça, a transcrição do gene ara C é afetada e há um pequeno aumento na 
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síntese de mRNA do Operon Ara. A proteína Ara C atua regulando o operon Ara e também a sua própria 
síntese. 
 
20)Descreva o funcionamento do Operon Triptofano. 
O operon triptofano codifica 5 enzimas que são necessárias para síntese do aa triptofano. Esse gene só é 
transcrito se a quantidade do aa triptofanos no meio for muito baixa, sendo assim, o triptofano é um regulador 
negativo de sua própria síntese. Essa regulação pode ser feita tanto por repressão, quanto por atenuação. 
Regulação por repressão: quando o repressor se liga ao triptofano, ele causa uma mudança na sua estrutura 
tridimensional , de forma que ele possa se ligar ao operador no DNA, impedindo a transcrição do operon. 
Como o repressor também está ligado no operador, ele funciona como uma barreira, não deixando a RNA-Pol 
caminhar sobre o Operon. Sendo sassim, quando tem muito triptofano no meio, o repressor se liga a ele e 
bloqueia a transcrição do operon, mas se não tem triptofano, a RNA-Pol pode percorrer o operon 
tranqüilamente, pois não há repressores. 
Regulação por atenuação: essa regulação envolve o t-RNA pra triptofano e o gene trpl. Esse gene possui 2 
códons para triptofano. Se houver triptofano no meio, também há t-RNA para esse aa e o peptídeo será 
traduzido. Se não tiver triptofano no meio, o ribossomo para no códon para triptofano, pois o t-RNA não traz o 
anti-códon.. A seqüência do gene trpl é a chave para regulação do operon. Esse gene vai produzindo um m-
RNA, que ao mesmo tempo em que está sendo sintetizado também está sendo traduzido. Esse m_RNA pode 
formar 2 estruturas do tipo grampo de cabelo, através do pareamento de regiões complementares. Se houver o 
aa triptofano para ser levado pelo t-RNA, o ribossomo segue traduzindo o m-RNA logo atrás da RNA-Pol, até 
quando ele chega na região 2, onde tem um códon de parada. A RNA-Pol segue transcrevendo as regiões 3 e 4, 
que são complementares e irão se parear, formando o grampo, que é um terminador, que impede a passagem da 
RNA-Pol. 
Senão houver triptofano no meio, o t-RNA não poderá fazer seu papel e o ribissomo irá parar onde tiver um 
códon para triptofano. 
 
21) Como os genes podem ser classificados de acordo com sua forma de regulação? 
Genes constitutivosÆ esses genes são continuamente expressos na maioria das células. Esses genes são 
responsáveis pela manutenção das funções essenciais de qualquer célula, como: transcrição, tradução, 
replicação, etc. 
 
Genes induzíveisÆ são ativados ou reprimidos em resposta a estímulos ambientais, tais como, frio, calor, 
estresse, ferimentos, etc. 
 
Genes tecido-específicosÆ Genes que só se expressam em determinados tecidos sob a regulação tecido-
específica. 
 
22)Discuta sucintamente todas as etapas nas quais a expressão gênica pode ser regulada. 
1) Regulação transcricional: é o principal nível de regulação, pois representa para a célula a forma de controle 
mais econômica, uma vez que se o gene não for transcrito nenhuma das etapas posteriores ocorrerá. Em 
eucariotos, essa regulação ocorre através da ligação de proteínas reguladoras ao DNA e do remodelamento da 
cromatina; 
 
2) Regulação Pós-transcricional: envolve o processamento do RNA; o sistema de emenda alternativa dos 
éxons; modificações no mecanismo de transporte da molécula de RNA do núcleo para o citoplasma; a 
regulação da estabilidade do mRNA controlada pela presença ou ausência do capacete 5' e da cauda poli A. 
 
3) Regulação Traducional: ocorre pela presença de regiões codificadoras adicionais em certas classes de 
RNA. Tais regiões são codificadoras de pequenos peptídeos, e são localizadas antes da região que codifica o 
peptídeo principal. Desta forma, a tradução dessas pequenas regiões pode comprometer a tradução do peptídeo 
principal, inviabilizando a continuidade do processo traducional. 
 
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4) RegulaçãoPós-traducional: inclui clivagens proteolíticas, a adição de grupos modificadores ao 
polipeptídeo, o controle da estabilidade da proteína e a regulação dos mecanismos de endereçamento das 
proteínas. 
 
23) Discuta a regulação transcricional. 
É muito mais econômico para a célula regular a expressão de um gene durante a transcrição, pois assim ela 
não gasta energia nos próximos processos. Essa regulação pode ocorrer através de 2 processos: 
Remodelamento da cromatina: o DNA de eucariotos está associado a proteínas chamadas histonas, formando 
estruturas chamadas nucleossomos. A interação entre histonas e outras proteínas permite que vários 
nucleossomos se associem, formando estruturas maiores. Assim, regiões do DNA de eucariotos que contenham 
grande quantidade de nucleossomos associados, serão mais condensadas que as demais regiões. Regiões 
condensadas do genoma não podem ser transcritas, pois a RNA-Pol não consegue percorrer pela fita de DNA. 
Para que ocorra a transcrição é preciso que o DNA esteja descompactado. O nível de compactação dos 
cromossomos pode ser controlado, e assim, podem ser definidas as regiões que estarão disponíveis para 
transcrição em determinado Cromossomo. Assim, a célula controla os genes que serão transcritos através do 
mecanismo de remodelamento da cromatina. Regulação por proteínas reguladoras: O complexo RNA-Pol não 
é capaz de reconhecer e se acoplar ao promotor de um gene sem a ajuda das proteínas reguladoras. Essas 
proteínas são capazes de reconhecer as seqüências específicas de um promotor e se ligar a ele, permitindo o 
acoplamento dos fatores de transcrição às caixas TATA e CAAT. Sendo assim, apenas os genes cujos 
promotores estão associados a proteínas reguladoras são reconhecidos e transcritos. Sendo assim, um dado gene 
só será transcrito nas células em que a proteína reguladora estiver presente, nos demais tecidos, os genes 
permanecerão inativos. 
 
24) Discuta a regulação pós-transcricional. 
A expressão do gene em questão é regulada através de mecanismos que ocorre depois de sua transcrição, 
como: 
Emenda alternativa dos éxons: A célula pode selecionar os éxons que serão emendados e irão compor o RNA 
final. Um éxon pode não ser emendado e é retirado junto com os íntrons. Dessa forma diferentes RNAs 
poderão ser formados (RNA alternativos). O controle dos éxons que serão utilizados no RNA alternativo é 
feito pelo spliceossoma. Através da emenda alternativa um gene pode dar origem a diferentes proteínas. 
A tutora falou que não deve cair edição 
Edição do RNA: Consiste na inserção, deleção ou modificação de nucleotídeos na seqüência do RNA. Esse 
processo depende de enzimas responsáveis pela sua edição. A deleção ou adição de nucleotídeos gera 
diferentes RNAs. 
 
Estabilidade do DNA: os RNAs mensageiros não possuem uma vida útil muito longa. Eles precisam ser 
eliminados para que a sua tradução não leve a uma concentração muito alta de seus produtos (proteínas). Cada 
m-RNA permanece um período de tempo diferente no citoplasma antes de ser degradado por enzimas, ou seja, 
cada m-RNA possui uma estabilidade diferente. Praticamente todos os RNAs recebem o capacete 5’ e a cauda 
poli-ª Existem algumas proteínas que são capazes de se associar ao capacete e à cauda poli-A, inibindo ou 
promovendo a ação de enzimas de degradação. Sendo assim, se as proteínas associadas a essa extremidade 
forem estabilizadoras, o processo de degradação será inibido, resultando numa maior estabilidade do RNA. 
Mas se a proteína associada for desestabilizadora, a degradação será induzida, resultando uma menor meia-vida 
do m-RNA. 
 
25) Discuta sobre a regulação traducional. (cai na ap2) 
A tradução do m-RNA pode ser regulada apartir do momento em que o m-RNA esta no citoplasma. Ex: 
algumas moléculas de m-RNA são rotineiramente encontradas no citoplasma, mas só são traduzidas sob 
determinadas circunstâncias. Em algumas espécies de animais, uma grande quantidade de m-RNA é estocada 
em óvulos, porém a tradução só ocorre a partir da fecundação. Entre os principais mecanismos de controle da 
tradução, o mais conhecido é a regulação pela presença de regiões codificadoras adicionais. O processo de 
tradução tem início no códon de iniciação de tradução, que fica próximo ao capacete 5’. O ribossomo se liga a 
extremidade 5’ e percorre o m-RNA em direção à extremidade 3’ em busca do códon de iniciação. Algumas 
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classes de m-RNA possuem regiões codificadoras, de pequenos peptídeos de comprimento antes da região que 
codifica o polipeptídeo principal. Essas regiões adicionais prejudicam a tradução do polipeptídeo principal, 
impossibilitando que a tradução continue. 
 
26)Discuta sobre a regulação pós traducional. 
Após a tradução os polipeptídios precisam passar pelo processamento, para que adquiram uma estrutura 
necessária para que sejam funcionais. O processamento consiste em modificações nas propriedades das 
proteínas através da clivagem proteolítica, adição de radicais fosfato, açúcar. A presença ou ausência dessas 
modificações define se a proteína será ativada ou não, define o lugar para onde essa proteína irá, como ela irá 
interagir com outras proteínas, etc. Assim, a célula tem “todo” controle sobre as atividades dessa proteína. Entre 
os mecanismos que fazem a regulação pós traducional, estão: 
 
Controle da estabilidade da proteína: A indução ou a repressão do processo de degradação é uma forma de 
controle da expressão gênica. O processo de degradação de um polipeptídeo é seletivo. O principal mecanismo 
de degradação de proteínas é a via de degradação urbiquitina / proteossoma. As proteínas a serem degradadas 
são urbiquitinadas. Todas as proteínas urbiquitinadas são reconhecidas na borda dos proteossomas, que farão 
sua degradação. 
 
Regulação dos mecanismos de endereçamento das proteínas: a proteína, logo depois de sua síntese deve 
ser endereçada ao compartimento onde ela vai atuar. Sendo assim, o controle dos mecanismos de 
endereçamento de uma proteína é uma forma de regulação da expressão gênica. 
 
27)Explique o controle da transcrição por remodelamento da cromatina. 
A cromatina pode ser encontrada em diferentes níveis de compactação. Essa compactação é feita por um 
mecanismo de empacotamento e desempacotamento, com a participação dos nucleossomos (compostos por 
cerca de 8 histonas). Proteínas histonas e não histonas se juntam e interagem, o que resulta em níveis mais 
intensos de empacotamento do DNA, a cromatina. Diferentes regiões do mesmo gene apresentam níveis de 
compactação diferentes. As regiões compactadas do genoma são transcricionalmente inativas. Podemos assim 
concluir que, o nível de condensação da cromatina é uma forma de controle da expressão gênica. Esse 
mecanismo vai determinar as partes do gene que serão transcritas. 
 
28)Explique o controle da transcrição por metilação do DNA e como ele influencia no nível de compactação 
do DNA. 
A ausência ou a presença desse s radicais no DNA vai determinar o nível de compactação de suas partes. O 
processo de metilação consiste na adição de radicais metil em citosinas ao logo da molécula de DNA. A enzima 
DNA-metiltransferase é que controla os níveis de metilação ao longo do genoma. Elas tanto adicionam quanto 
retiram radicais metil das citosinas. Esse processo de metilação ocorre logo após a síntese do DNA e atinge 
uma considerável parcela das citosinas do mesmo. Determinadas regiões do genoma apresentam diferentes 
níveis de metilação em função do tecido e da fase do desenvolvimento em que se encontram.ssas diferenças 
ocorrem devido a ação das desmetilases tecido-específicas. 
 
29)Discuta sobre as modificações epigenéticas ocorridas nas histonas e sua influência na regulação da 
expressão gênica em eucariotos. 
As principais modificações epigenéticas sofridas pelas histonas foram a acetilação,a fosforilação e a 
metilação. A presença de tais modificações nas histonas são fundamentais para a determinação do nível de 
compactação da cromatina que, por sua vez, influencia a expressão gênica em eucariotos. A acetilação dos 
aminoácidos lisina, por exemplo, está diretamente correlacionada com a atividade transcricional, na medida em 
que histonas acetiladas são normalmente associadas à cromatina transcricionalmente ativa. Acredita-se que a 
acetilação neutralize a carga básica das histonas reduzindo sua afinidade pelo DNA e alterando as interações 
entre histonas de nucleossomos adjacentes. Tais alterações tornariam a cromatina mais acessível à transcrição. 
Da mesma forma, a fosforilação ocorrida na serina 10 da histona H3 tem correlação direta com a ativação 
gênica em células de mamíferos e acredita-se que isso ocorra em função da neutralização da carga das histonas 
pela adição de fosfatos reduzindo sua afinidade pelo DNA. Além de alterar a compactação do DNA e 
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conseqüentemente sua disponibilidade para a transcrição, as modificações epigenéticas alteram também os 
níveis de interação entre as histonas e proteínas reguladoras específicas. 
 
30)Comente sobre as proteínas reguladoras da transcrição. 
São elas, dedos de zinco Æ esse tipo de proteínas possui um pequeno grupo de aas conservados que se ligam 
a um íon de zinco, formando um domínio relativamente independente dentro da proteína. Proteínas dessa classe 
são compostas por várias estruturas do tipo dedo de zinco dispostos em série. 
 
Zíper de leucina Æ é uma região da proteína que é rica em aas leucina dispostos a cada 7 aas e voltados 
para o mesmo lado da proteína. O número e a disposição desses aas permitem a proteína formar dímeros com 
outras proteínas que também apresentam zíper de leucina. 
 
Hélice-volta-hélice Æ proteínas dessa classe possuem 2 α-hélices separadas por uma seqüência curta de aas, 
o que promove uma volta na molécula. 
 
31)Comente como ocorre a síntese protéica. 
32) 
a Ativação de aminoácidos Æ ocorre no citoplasma. Etapa em que a enzima aminoacetil-tRNA 
sintetase ligam os tRNAs ao aa correto. Existe uma enzima e um tRNA específicos para cada um dos 20 tipos 
de aa. A importância da ativação dos aas está no fato de que para que seja traduzido corretamente o código 
genético, deve ser feita a escolha do aa correto e de seu t-RNA correspondente. Algumas aminoacetil-tRNA 
sintetase funcionam como revisoras, e os componentes mal formados serão hidrolisados. A ativação ocorre em 
duas reações seqüenciais catalizadas por essa enzima. Na primeira etapa a enzima reconhece seu aa específico e 
um ATP, fomando então o aminoacil-AMP com a liberação de um fosfato. Na segunda etapa ocorrerá uma 
ligação rica em energia entre o aa e a ribose do nucleotídeo posicionado na extremidade 3’ do t-RNA. A 
energia da ligação é liberada quando o aa é adicionado À cadeia polipeptídica para a formação da ligação 
peptídica. 
 
b Iniciação Æ a tradução de toda proteína começa com a incorporação de uma metionina, e para isso é 
necessária a formação do complexo de iniciação da transcrição. O mRNA contendo a informação se liga à 
subunidade menor do ribossomo. Logo depois, ocorre a ligação entre o aminoacil-tRNA iniciador e a 
subunidade maior do ribossomo, assim, está formado o complexo de iniciação. O tRNA iniciador ocupa o sítio 
P no ribossomo, e seu pareamento através do anticódon, com o códon AUG do mRNA sinaliza o começo da 
tradução. Essa etapa depende da hidrólise do GTP feita pelos fatores de iniciação. 
 
c AlongamentoÆ inicia com a ligação de um aminoacil-tRNA ao sítio A do ribossomo. Ocorre a 
tradução dos códons seqüenciais, que ocorre pela repetição seqüencial de 3 reações para cada aa. A extensão da 
cadeia se deve a sucessivas ligações covalentes de unidades de aas, cada uma levada ao ribossomo e 
corretamente posicionada por seu tRNA, que pareia com seu códon correspondente no mRNA. O alongamento 
é uma etapa cíclica, que vai ocorrer até que o ribossomo adicione o último aa codificado pelo m-RNA. 
 
d Terminação Æ A terminação é sinalizada por um códon de terminação, UAA, UAG ou YGA, 
localizados imediatamente após o códon que codifica o último aa. É liberada a cadeia polipeptídica, como o 
auxílio de proteínas chamadas fatores de liberação 
 
e Processamento pós traducional Æ essa etapa é de grande importância, pois é graças a ela que existe 
toda essa diversidade estrutural de proteínas. Essas modificações pós traducionais são determinadas por 
informações contidas nas próprias proteínas, são elas que vão dizer, para onde essa proteína vai atuar. O 
processamento começa ainda durante a tradução. Alguns exemplos de modificações pós-traducionais: 
Clivagem proteolítica, modificação covalente. 
 
f Endereçamento de proteínas Æ como a célula sabe para onde endereçar uma determinada proteína? 
Em todos os sistemas de endereçamento em eucariotos, com exceção daqueles que envolvem proteínas 
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citosólicas e nucleares, o elemento de sinalização mais importante é uma seqüência pequena de aas no terminal 
amino de um polipeptídeo recém sintetizado chamada seqüência sinal. Essa seqüência que irá direcionar o 
polipeptídeo ao seu sistema de transporte apropriado. 
 
33)Determinados anfíbios possuem um genoma 10 vezes maior que o genoma de mamíferos. Discuta esse 
fato, considerando: 
• A correlação entre complexividade do genoma e tamanho do genoma; 
• Os tipos de seqüências presentes quanto a sua repetitibilidade no genoma. 
O tamanho do genoma numa espécie se refere ao conteúdo de DNA que ela possui, ao valor C, que varia 
muito de espécie para espécie. Tal valor pode ser medido em pares de bases. A complexividade de um genoma 
refere-se ao número de genes diferentes presentes nele. Genes que chegarão a produzir proteínas. Em 
procariotos, a quantidade de genes, o tamanho do genoma está diretamente proporcional à complexividade do 
organismo. Em eucariotos, genomas muito grandes não rotulam um indivíduo complexo. Existem eucariotos, 
como os anfíbios que possuem o seu genoma bem maior do que o genoma dos mamíferos, e como sabemos, os 
mamíferos são bem mais complexos. Nos eucariotos, temos os íntrons e éxons. Um organismo pode ter um 
grande número de pares de bases, mas se ele tiver um grande número de éxons também, seu genoma não será 
complexo. 
A complexividade de seqüências de um genoma refere-se á quantidade de seqüências únicas nele presente. 
Na análise detalhadas das seqüências de DNA revelaram que a maioria dos genes está na fração do DNA não 
repetitivo, ou seja, a maioria dos genes de eucariotos ocorrem apenas uma vez no genoma haplóide. A 
proporção de genoma ocupada por DNA não repetitivo varia amplamente entre as espécies. 
 
34)Qual é a diferença entre os genomas de eucariotos superiores, eucariotos inferiores e procariotos quanto a 
presença de DNA repetitivo? 
Uma considerável parcela do genoma de eucariotos superiores é composta por DNA repetitivo. Determinadas 
espécies chegam a apresentar mais de 80% de DNA repetitivo em seu genoma. Em eucariotos inferiores, a 
proporção de DNA repetitivo é bem menor e os organismos procariotos não possuem DNA repetitivo. 
 
35)Eucariotos superiores apresentam complexidade morfológica e funcional muito maior que a observada em 
procariotos. Explique a correlação entre tal diferença e o número de genes presentes. 
Para que um organismo apresente maior complexividade funcional e morfológica, ele deverá possuir genes 
que coordenam tais características. De fato, o número de genes presentes em eucariotos superiores é muito 
maior do que os de procariotos. 
 
36)Com base na análise do genoma humano é possível dividir a espécie em diferentes raças? Justifique. 
A comparação das seqüências de DNA dos genomas de indivíduos da espéciehumana revelou níveis de 
diferença inferiores a 0,1% dos nucleotídeos. Níveis similares foram obtidos quando os indivíduos analisados 
pertenciam a uma mesma “raça”, ou quando eram de “raças” diferentes. Assim, ficou evidenciado que o 
conceito de raça não se aplica à espécie humana, pois indivíduos da mesma raça são tão parecidos entre si 
(99,9%) quanto indivíduos de raças distintas, com também 99,9% de semelhança. 
 
 
 
Isabel Titoneli – Pólo Itaperuna