6.Replicação Transcriçã oDNA

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SÍNTESE DO DNA “REPLICAÇÃO E TRANSCRIÇÃO”
Adrianne C. Palanch
UNIMEP
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INTRODUÇÃO
Dupla-hélice formada por nucleotídeos ligados entre si, cujas bases nitrogenadas de um hélice fazem pontes de hidrogênio com bases nitrogenadas de outra hélice, em um arranjo anti-paralelo
 DNA ocupa uma posição central como depósito das informações genéticas e deve ser preservado sem alterações para ser transmitido de uma geração para outra
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Replicação
Transcrição
Tradução
Proteína
 início do processo de formação da proteína
- Processo que ocorre no núcleo
Transcrição Reversa
Replicação de RNA
 Processo para síntese das proteínas da célula
- Processo que ocorre nos ribossomos
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Replicação do DNA
Processo que antecede a divisão celular mitótica e meiótica. No caso, da divisão mitótica são formadas cópias idênticas do DNA da célula-mãe, que serão herdados pelas duas células-filhas
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REGULAÇÃO DO PROCESSO 
 Ciclo celular 
Controle em G1
Neste ponto de controle do ciclo celular a célula pode entrar em G0 ou em apoptose quando há dano no DNA que não pode ser recuperado
Controle em G2
O Ciclo Celular prossegue se o DNA se replicar de forma correta. Caso contrário a célula entra em apoptose
Controle em Mitose
A mitose é interrompida se os cromossomos não se alinham corretamente ou não se distribuem equitativamente
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REGRAS DA REPLICAÇÃO 
A replicação é um processo semi-conservativo 
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2. A replicação tem início em uma origem e depois caminha de forma bidirecional – forquilhas de replicação
Procarioto
Eucarioto
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Procarioto
Eucarioto
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3. A síntese de DNA é feita na direção 5´ 3´ pela necessidade de um grupamento 3’OH livre para formar a ligação fosfodiéster –3’OH + 5’P
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DNA Polimerases
São as principais enzimas envolvidas no processo; responsáveis pela adição de nucleotídeos e reparo 
Requerem um modelo e um primer (segmento de RNA sintetizado pela primase) complementares para início – alongamento 
Tipos de DNA Polimerases em Eucariotos
• Alpha (α) – síntese de Primer e reparo do DNA
• Beta (β) – repara o DNA
• Gamma (γ) – replicação de DNA Mitocondrial 
• Delta (δ) – Leva e sintetiza fita atrasada, e repara o DNA
• Epsilon (ε) – Repara e preenche os espaços em fitas atrasadas.
PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS (SISTEMA DE REPLICAÇÃO DO DNA) 
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NUCLEASES
Degradam o DNA, clivando-o em pedaços menores
EXONUCLEASES: clivam o DNA a partir do final da molécula
ENDONUCLEASES: clivam em qualquer local da molécula 
PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS (SISTEMA DE REPLICAÇÃO DO DNA) 
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OUTRAS ENZIMAS 
 HELICASES: separação da dupla fita 
 DNA-binding proteins (SSB): mantém as fitas separadas estabilizadas 
 PRIMASES: sintetiza o primer de RNA
 LIGASES: conectam fragmentos de fitas menores 
PRINCIPAIS ENZIMAS ENVOLVIDAS (SISTEMA DE REPLICAÇÃO DO DNA) 
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ESTÁGIOS DA REPLICAÇÃO 
INICIAÇÃO 
ALONGAMENTO
TERMINAÇÃO 
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1. INICIAÇÃO 
ORIGEM DA REPLICAÇÃO – OriC :
 - 245 pb ; 
 - 3 repetições de 13 pb; 
 - 4 repetições de 9 pb; (A=T) 
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2. ALONGAMENTO 
Envolve duas operações distintas, mas relacionadas: 
Síntese da fita líder (leading strand)
Síntese da fita tardia (lagging strand)
Início comum na forquilha de replicação envolvendo: 
helicases
topoisomerase
DNA binding proteins
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SÍNTESE DA FITA LÍDER 
Síntese de um RNA primer pela primase na origem de replicação 
Desoxirribunocleotídeos são adicionados pela DNA polimerase III continuamente a partir da forquilha de replicação 
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SÍNTESE DA FITA TARDIA 
Síntese de um RNA primer pela primase (DnaG) na origem de replicação 
Síntese dos fragmentos de Okasaki
Uma só polimerase: são criadas alças para aproximar os dois pontos de replicacao ( das duas fitas) 
Processo repetido diversas vezes
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3. TERMINAÇÃO 
Procariotos: DNA circular, quando as duas forquilhas de replicação se encontram, o processo termina. 
Eucariotos: sequências de nucleotídeos específicas no final dos cromossomos, incorporadas a telômeros. 
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REGULAÇÃO 
única fase regulada da replicação, de forma que só ocorra uma vez por ciclo celular ;
O DNA “velho” é marcado por metilação (adeninas) 
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PARTICULARIDADES DOS EUCARIOTOS
Diferenças fundamentais : 
estrutura nucleoproteica complexa; 
molécula de DNA maior ( 150 x 106 vs 4,7 x 106);
cromossomos lineares.
Soluções: 
maquinário enzimático mais complexo; 
múltiplas origens de replicação;
telômeros.
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Helicase: quebra as pontes de hidrogênio
Girase: separa os cromossomos, faz o desenrolamento das fitas após a Helicase quebrar
	as pontes de Hidrogênio
Proteínas SSB: evitam que as duas fitas liguem-se novamente formando “nós” ocupando espaço.
3’
3’
3’
5’
5’
5’
3’
5’
DNA Polimerase: só consegue fabricar a nova fita tendo a anterior como 	molde e pelo menos um OH livre.
Primer: fabricado pela Primase. Cerca de 29 bases.
RNA -> Duplicação Telométrica
Fragmentos de Okasaki
Ligase: liga o fragmento de Okasaki com o Primer
Topoisomerase I e II: ficam por toda a fita, corrigindo-a
Ponte de Hidrogênio
Replicação do DNA
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https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw&t=9s
Replicação do DNA
http://www.youtube.com/watch?v=icZjgZozkB8&feature=related
Transcrição do DNA
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TRANSCRIÇÃO
A transcrição é a primeira etapa da síntese protéica.
Ocorre dentro do núcleo das células eucariontes.
A mensagem contida na molécula de DNA é lida e copiada, dando origem a uma molécula de RNA (5’ para 3’). Esse RNA é chamado de heterogênio nuclear (RNA-hn)
Esse processo ocorre com auxílio da enzima RNA-polimerase.
O local do DNA onde existe uma sequência de nucleotídeos a ser codificada é chamado de gene
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Transcrição do DNA
Promotor
Intron
Intron
Códon de parada (ATT, ACT ou ATC)
Não codifica aminoácidos. Permite a formação de mais de um tipo de proteína a partir de um único gene pela combinação diferente de éxons
RNA Polimerase: sintetiza RNA e separa o RNA do DNA pela Helicase, que quebra as pontes de hidrogênio
10 bases em bactérias; 30 bases em eucariotos
Splicing: formação de alça de introns; corte dessas alças; religação dos éxons
Alça de introns
Endonucleases: cortam ligações covalentes PO4 – OH
Processamento: retirada dos introns; adição da cauda PoliA; metilação das adeninas; adição de GAP
Cauda de PoliA: cria uma seqüência comum, onde um único tipo de proteína consegue carregar todos os tipos de mRNA até os ribossomos
GAP
Guanina Metilada Invertida: código de reconhecimento para a entrada do mRNA no cromossomo
Metilação de Adenina: cria um código específico do organismo, evitando que as endonuleases clivem este DNA
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Vários tipos de RNAs podem ser produzidos pela célula: 
RNA mensageiro: leva a informação do DNA para os ribossomos sintetizarem uma proteína
RNA transportador: participa da síntese protéica, posicionando os aa. corretamente
RNA ribossômico: faz parte dos ribossomos
RNA small nuclear: usado no processamento do RNAm
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A RNA-polimerase se liga ao DNA em uma região chamada de PROMOTOR. Para que essa ligação ocorra é necessária a presença de várias moléculas de FATORES DE TRANSCRIÇÃO, ligadas ao promotor, indicando o local exato do início do gene à RNA-polimerase.
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Síntese e Processamento de Proteínas
Transcrito primário
mRNA maduro
Proteína (inativa)
Tradução
Transcrição
Processamento pós-transcricional
Dobramento
Modificações covalentes nos aminoácidos
Processamento
pós-tradução
Proteína ativa
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