Síntese Protéica

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Síntese Protéica
Definição
 Fenômeno (relativamente) rápido e complexo que ocorre em quase todos os organismos (se desenvolve no interior das células);
2 fases: transcrição e a tradução.
 Síntese Protéica
Definição
 A transcrição e tradução: as céls interpretam ou expressam suas instruções genéticas ou genes;
Diversas cópias de RNA podem ser produzidas a partir do mesmo gene e cada moléc. de RNA pode dirigir a síntese de diversas cópias idênticas de moléculas de proteínas.
 Síntese Protéica
DNA a Proteína
 As instruções genéticas presentes no DNA devem determinar as sequências de aa das proteínas;
 O DNA não dirige propriamente a síntese protéica, mas atua como administrador (“delega tarefas requeridas ao grupo de trabalhadores”);
 Quando uma proteína é necessitada pela cél., a sequência de nucleotídeos do DNA de interesse é copiada para outro tipo de ácido nucléico – RNA (ácido ribonucléico).
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DNA a Proteína
 As cópias de RNA, a partir de pequenos segmentos de DNA, que serão utilizadas como molde para dirigir a síntese protéica;
 Fluxo da informação genética DNA – RNA.
 Síntese Protéica
Objetivo da aula hoje:
 Explicar mecanismos pelos quais as céls copiam DNA - RNA (TRANSCRIÇÃO);
 E usam esta informação no RNA para produzirem proteína = TRADUÇÃO;
 Permitem que as céls sintetizem grandes ou mínimas quantidades de proteínas necessárias.
 Objetivo
(diferenças entre DNA e RNA)
 Diferem quimicamente sob 2 aspectos:
(1) Nucleotídeos de RNA são ribonucleotídeos, contém açucar ribose (ácido ribonucléico) em vez de dexorribose (DNA);
(2) RNA contém as bases: Adenina, Guanina e Citosina e Uracila no lugar de Timina como no DNA.
Síntese Protéica
(diferenças entre DNA e RNA)
 DNA e RNA diferem quanto a estrutura;
 RNA fita simples / DNA fita dupla;
 DNA funciona como informação armazenada;
 RNA funções estruturais e catalíticas.
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DNA e RNA
1º Passo:
 Copiar a parte requerida da sequência de DNA (GENE);
 Em sequência de nucleotídeos de RNA;
 Processo este chamado de transcrição.
 Síntese Protéica
1º Passo:
Transcrição
  RNA é produzido via transcrição, no proc. parecido à replicação DNA;
 Inicia com abertura da fita de DNA, expondo bases em cada fita de DNA;
 Uma das 2 fitas atua como um molde para síntese de RNA;
 A sequência de nucleotídeos da cadeia RNA é determinada pelos pares de base complementares dos ribonucleotídeos a serem incorporados nos molde de DNA.
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Transcrição
 Quando ocorre pareamento correto, os ribonucleotídeos são ligados ao RNA por enzimas;
 O transcrito é elongado.
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Transcrição
 Enz. que realizam a transcrição: RNA polimerase;
 “desenrolam” a fita de DNA para expor as bases;
 A liberação quase imediata da fita de RNA a partir do DNA, assim que é sintetizado, significa que muitas cópias de RNA podem ser produzidas a partir de um mesmo gene em espaço curto de tempo.
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Transcrição
Transcrição (difere da duplicação do DNA)
 RNA polimerase catalisa a ligação de ribonucleotídeos, não de desoxirribunucleotídeos;
 RNApol não possuem atividade de revisão e correção nucleolítica;
 A transcrição não necessita ser tão acurada como a replicação de DNA, pois o RNA não é usado como fonte de armazenamento de informações genéticas.
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Transcrição/Duplicação
Transcrição
Duplicação
Resumindo...
  RNA sintetizado na transcrição, é um proc. similar a replicação do DNA;
 Tem início com a abertura e desenrolamento de uma pequena porção da hélice dupla do DNA para expor as bases em cada fita de DNA;
 Qndo ocorre o pareamento correto, os ribonucléicos a serem incorporados são ligados à cadeia em formação do RNA em uma reação catalisada por enzimas.
 Resumo
Resumindo..
  A cadeia de RNA transcrita é elongada, um nucleotídeo por vez e possui uma sequência de nucleotídeos exatamente complementar à fita de DNA usada como molde.
 Resumo
Tipos de RNA sintetizados
  Molec. de RNA são copiadas, e a partir deste genes dirigem a síntese protéica = RNA mensageiro (mRNA);
 RNAm vai transportar as informações dos códigos genéticos para o citoplasma
 Os outros RNAs ou não mensageiros servem como componentes estruturais e enzimáticos das células;
 Por exemplo:
 Síntese Protéica
Tipos de RNA sintetizados
  RNA transportador (tRNA): como um adaptador entre mRNA e aa, ou seja, selecionam e encaminham os aa dispersos no citoplasma ao local onde ocorrerá a síntese protéica;
RNA ribossomal (rRNA) formam parte da estrutura dos ribossomos e participam na síntese protéica, ou seja o mRNA é traduzido em proteínas.
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Local de transcrição
Nos eucariotos o DNA está compartimentalizado no núcleo;
A transcrição ocorre no núcleo, mas a síntese de proteínas ocorre nos ribossomos do citoplasma;
Antes que o mRNA eucariótico possa ser traduzido, ele deve ser transportado para fora do núcleo através de pequenos poros do envelope nuclear.
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Local de transcrição
Síntese de RNAm
Antes que o RNA deixe o núcleo, passa por etapas de processamento;
1) RNA recém produzido pela transcrição (e ainda não processado), é chamado de transcrito primário;
2) Dependendo do tipo de RNA produzido, os transcritos são sintetizados de diversos modos antes de deixar o núcleo: formação de sequência líder e poliadenilação do RNA.
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Síntese de RNAm
Estas etapas aumentam a estabilidade da molécula de mRNA e auxiliam sua exportação do núcleo para o citoplasma.
 Ao todo 5% dos RNAs incialmente transcritos no núcleo chegam ao citoplasma;
 Isto pq o gene eucariótico tem uma sequência não codificante chamada íntron e uma sequência codificante chamada exon.
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Síntese de RNAm
Para produzir um RNAm nas células eucarióticas, o comprimento inteiro do gene, incluindo os íntrons e exons é primeiramente transcrito em uma longa molécula de RNA, o transcrito primário.
 
 Síntese Protéica
Síntese de RNAm
Após a formação da sequência líder ou poliadenilação, e antes que o RNA deixe o núcleo, todas as sequências de íntrons são removidas e os éxons ligadas umas as outras;
 Moléculas menores de RNA, com sequência codificante (splicing RNA), deixam o núcleo e é traduzido para proteína (no citoplasma).
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Síntese de RNAm
Íntrons e éxons são seqüências de bases nitrogenadas no DNA. Os primeiros, são
irrelevantes no proc. de transcrição, são sempre suprimidos na formação do RNA 
mensageiro. E os éxons são as partes “efetivamente” responsáveis pela codificação 
de proteínas. Durante a transcrição do DNA, os íntrons são removidos por splicing, 
editando assim o RNA mensageiro, para a posterior produção de proteínas.
Síntese de RNAm
Splicing de RNA
Pequenas partículas de ribonucleoproteína nuclear (snRNPs) – são as enzimas responsáveis pelo splicing ou remoção dos íntrons;
 Embora pareça um processo dispendioso, ele ocorre somente aos eucariotos, permitindo que proteínas distintas sejam produzidas pelo mesmo gene e aumentando o potencial codificante de seus genomas.
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Splicing de RNA
Splicing de RNA
RNA a Proteína (Tradução)
1) mRNA é produzido: suas informações são usadas para sintetizar uma proteína;
2) Transcrição (modo de transferência de informação): DNA servirá como molde direto para síntese de RNA, há pareamento complementar de bases como se a linguagem manuscrita fosse passada para datilografada;
3) Conversão da informação de RNA para proteína representa uma tradução da informação.
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RNA a Proteína (Tradução)
A transcrição é como se a mensagem manuscrita fosse convertida em texto datilografado (mensagem não muda...)
A tradução, é como se a linguagem a ser passada fosse totalmente diferente da linguagem a ser traduzida..
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Tradução
A sequência pela qual, os nucleotídeos de um gene, por meio do mRNA é traduzida para uma sequencia de aa de uma proteína é chamado código genético;
É nele que está toda a informação que rege a sequência dos aminoácidos codificada pelo encadeamento de nucleotídeos.
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Códons
Na cadeia de DNA um conjunto de 3 nucleotídeos = 1 aa;
Existem 4 nucleotideos e eles são lidos a cada 3;
Cada 3 nucleotídeos = 1 códon = 1 aminoácido;
 Pela transcrição os tripletos de DNA são convertidos tripletos de RNA.
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Códons
A sequencia de nucleotídeos da molécula de mRNA é lida consecutivamente em grupos de 3 (AAA; AUA, AUG..);
Cada grupo de 3 nucleotídeos consecutivos no RNA é denominado codon, e cada códon determina um aa.
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Códons
Códons
No código genético existem códons de finalização (UAA,UGA e UAG) que indicam à célula que a sequência de aminoácidos destinada àquela proteína acaba ali;
Existe ainda um códon de iniciação (AUG) que indica que a sequência de aminoácidos da proteína começa a ser codificada ali.
 Síntese Protéica
Códons - Tradução
Os códons de uma molec. de mRNA não reconhecem diretamente os aa;
 Ou seja, o grupo de 3 nucleotídeos não se ligam diretamente aos aa;
 A tradução do mRNA em proteína depende de moléc. adaptadoras que podem reconhecer e ligaram-se tanto ao códon e ao aa;
 Estes adaptadores são denominados RNAs transportadores (tRNAs).
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Códons - Tradução
O reconhecimento e a ligação ao aa correto depende de enzimas denominadas aminoacil-tRNA sintetase.
 Ex: uma enzima sintetase vai ligar todas as Glicinas, outra todas as Alaninas...
 Síntese Protéica
Anti-códons
Anticódon é a denominação dada a cada tríade de nucleotídeos complementares às tríades de nucleotídeos encontrados no RNAm (códons ou codão).
  Os ribossomos, responsáveis pela tradução, permitirão o acoplamento do RNAt, que traz em sua estrutura, uma região complementar que reconhece o códon, chamada anticódon.
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Códons e Anti-códon
Tradução – tRNAs
A tradução acurada e rápida de mRNA em proteína requer uma “potente máquina molecular”, a qual se move ao longo da cadeia de mRNA capturando moléc. de tRNAs, mantendo-as na posição, unindo os aa;
Esta máquina de sintetizar proteínas é denominada ribossomos.
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Tradução – rRNAs
Formados por grande complexo com + de 50 proteínas diferentes (proteínas ribossomais) e diversas moléc. de RNA (RNAs ribossomais (rRNA);
Produzidos no nucléolo, são transportados individualmente ao citoplasma para tomar parte na síntese protéica.
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Ribossomos – rRNAs
 Como eles coreografam os movimentos requeridos para a tradução ????
Contém 4 sítios de ligação para mRNA e 1 para tRNA;
 A tradução de um mRNA incia com o códon AUG e o tRNA é requerido para tradução inicial (tRNA iniciador);
 A terminação de uma mensagem codificadora de uma proteína é sinalizada pela presença de diversos códons (UAA, UAG, UGA) chamados códons de terminação. 
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Ribossomos
Conj. de 3 nucleotídeos
consecutivos que pareiam
com o códon complementar de uma
Moléc de RNAm
Ribossomos - Tradução
Aspectos Gerais
A síntese da maioria das moléc. de proteínas leva entre 20`` e alguns minutos;
 O N de cópias depende da rapidez e Tempo de vida útil da proteína;
 A degradação protéica e des seus aa constituintes pelas céls é o caminho da regulação da quantidade de uma determinada proteína presente em um dado tempo.
 Síntese Protéica
Degradação Protéica
As céls possuem vias especializadas que degradam as proteínas (via enzimática);
 Enz. que degradam proteínas em aa individuais são chamadas proteases;
 Função: degradar rapidamente as proteínas cuja duração deve ser pequena;
 Reconhecer e eliminar proteínas que estão danificadas ou com conformação incorreta.
Degradação Protéica
FIM