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AULA 4: SÍNTESE PROTÉICA: TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DISCIPLINA: GENÉTICA HUMANA PROFª: AGDA MARYON S. P. DE FARIAS MKT-MDL-05 Versão 00 Como a informação adquire forma biológica “Assim que os cientistas entenderam a natureza da molécula que continha a informação biológica, a pergunta óbvia passou a ser: como a informação contida na molécula de DNA era convertida na “forma”, o material que vemos ao olhar um organismo? A forma de um organismo é sua essência física, incluindo seu tamanho, aparência, cor, cheiro, comportamento e assim por diante. Os principais elementos da forma nos organismo são as proteínas: quando você olha um organismo vivo, está vendo proteínas ou material constituído por elas. [...] Assim, a principal tarefa do sistema vivo é converter a informação do DNA dos genes em proteínas”. (GRIFFITHS, A. J. F.; WESSLER, S. R., 2013. p.7) Ácido Ribonucléico - RNA MKT-MDL-05 Versão 00 A molécula de RNA é formada através do processo de Transcrição. Transcrição No primeiro estágio do processo de síntese de proteína, o DNA de um gene é copiado e forma-se outra molécula linear denominada ácido ribonucléico (RNA). O processo de cópia é denominado transcrição. Transcrição Nucleotídeos do DNA Enzima que atua na Transcrição • RNA POLIMERASE: Função: formar molécula de RNA adicionando nucleotídeos, no sentido 5’ 3’. Deste modo, as bases nitrogenadas são transcritas constituindo assim, a molécula de RNA. Códons, Íntrons e Éxons Os nucleotídios da molécula de RNA são organizados em códons (3 nucleotídios). Estes códons têm parte codificada (ÉXONS) e parte não codificada (ÍNTRONS). MKT-MDL-05 Versão 00 Maturação do RNA Na maioria dos eucariotos, o transcrito inicial é modificado por excisão (retiradas) de íntrons. A forma final dos transcritos gênicos destinados à síntese de proteínas é denominada RNA mensageiro (mRNA). Transcrição e Maturação do RNA ÉXON ÍNTRON mRNA MADURO ÉXON ÉXON ÍNTRON ÍNTRON ÍNTRON Remoção de íntrons MATURAÇÃO TRANSCRIÇÃO TIPOS DE RNAs Existem quatro tipos principais de RNA, todos transcritos de moldes de DNA por RNA-polimerase e com a mesma estrutura química básica. Esses RNAs têm tamanhos diferentes e possuem sequências de bases diferentes que determinam funções específicas. • RNA pré-mensageiro • RNA mensageiro (mRNA) • RNA transportador (tRNA) • RNA ribossômico (rRNA) RNA mensageiro (mRNA) • RNA mensageiro (mRNA): transfere a informação contida nos genes estruturais para as sequências de aminoácidos que formam os polipeptídeos. mRNA RNA transportador (tRNA) • RNA transportador (tRNA): é estável, sendo uma molécula altamente especializada e importante para a síntese de proteínas; durante a tradução, sua configuração torna-o apto a reconhecer e ligar-se a aminoácidos por uma de suas extremidades, transportando-os para o ribossomo, e a códons determinados pelo mRNA, pela outra extremidade. RNA transportador (tRNA) • Cada aminoácido possui um ou mais tRNAs que lhe são específicos. • Em uma das alças do tRNA existe uma sequência de três bases nitrogenadas que são complementares a um conjunto de igual número de bases no mRNA. • As bases do mRNA denominam-se códon, enquanto as do tRNA, anticódon. Este último é o responsável pelo reconhecimento do códon correto. tRNA RNA ribossômico (rRNA) • RNA ribosssômico (rRNA): desempenha um papel ativo na função ribossômica, pois interage com o tRNA e o mRNA em cada etapa da tradução, facilitando o reconhecimento entre códons e anticódons e auxiliando na ligação desses RNAs aos ribossomos. rRNA Cerca da metade do conteúdo ribossômico é constituído pelo rRNA, que contém de 100 a 5 mil nucleotídios. Tradução No segundo estágio da síntese de proteína, o mRNA é transportado para o citoplasma onde será traduzido em uma longa cadeia de aminoácidos denominada polipeptídio. MKT-MDL-05 Versão 00 Aminoácidos Há 20 aminoácidos principais nas células, sendo as várias combinações desses 20 que conferem a cada proteína sua forma e sua função específicas. A cadeia de aminoácidos é dobrada ou espriralada, dando à proteína a forma correta para que exerça a sua função. Tabela de Código Genético Código de Iniciação: Metionina (AUG) Código de Parada: UAA, UAG, UGA Cada combinação de três nucleotídios (códon) resulta em um dos 20 aminoácidos específicos. Veja na tabela a seguir: Ribossomo Os códons no mRNA são “lidos” consecutivamente a partir de uma extremidade pela maquinaria de tradução, denominada ribossomo. Assim, uma sequência linear específica de nucleotídios é convertida em uma sequência linear de aminoácidos, constituindo uma proteína específica. Ribossomo RIBOSSOMO Tradução Síntese Protéica Referência Bibliográfica • GRIFFITHS, A. J. F.; WESSLER, S. R. Introdução à Genética. 10 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. • BORGES-OSÓRIO, M. R.; ROBINSON, W. M. Genética Humana. 3 ed. Porto Alegre: Artmed, 2013. MKT-MDL-05 Versão 00
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