Resumo BioMol P1 - Tamíres

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Tamíres Able Carmona UNIRIO Medicina
Resumo BioMol P1
Organização do material genético nuclear e mitocondrial
Eucariotos
A principal histona é a H1, que tem a função de unir os nucleossomos (segmentos de DNA enrolados em moléculas de histona) adjacentes.
Íntrons são partes do gene que são retirados no splicing. Éxons são partes do gene que se mantêm no RNAm maduro.
Promotor: sequência de DNA que sinaliza para a RNApol onde se inicia a transcrição de um gene.
Importância médica de micro/mini satélites:
São utilizadas em medicina forense e teste de paternidade. Micro/mini satélites são sequências repetitivas em bloco no DNA, são pequenas e variam de pessoa para pessoa.
LINE = sequencias longas e dispersas de DNA (a KPN é a mais comum). A maioria delas possuem gene que codifica a transcriptase reversa. 
SINE = sequencias curtas e dispersas de DNA (a ALU é a mais conhecida). Não possui o gene da transcriptase reversa e são capazes de se transpor utilizando a transcriptase reversa de outros trechos.
Mitocôndria
Ele é um DNA menor, dupla fita e circular.
Possui a Alça D (local de tripla fita), onde se encontra o promotor e origem de replicação.
O RNA é policistrônico.
Todo o DNA é transcrito em RNA.
Herança materna.
Não possui sistema de reparo (alta taxa de mutação).
Não possui histonas.
HETEROSPLAMIA – NEM TODAS AS MITOCÔNDRIAS SÃO MUTADAS
HOMOSPLAMIA – TODAS AS MITOCÔNDRIAS DA CÉLULA SÃO MUTADAS
	 DNA NUCLEAR 
	
	DNA MITOCONDRIAL
	
	
	
	Disposição em alfa-hélice
Possui vários promotores
Origem materna e paterna
Possui sistema de reparo
Não possui Alça D
RNA monocistrônico
Possui íntrons
	
	Disposição circular
Possui apenas 1 promotor
Origem materna
Não possui sistema de reparos
Possui Alça D
RNA policistrônico
Não possui íntrons
	
	
	
Mutações
Missense
Troca de aminoácidos
Nonsense
Troca de um aminoácido por uma terminação. A proteína fica incompleta, pois para no meio.
Samesense
Troca de nucleotídeo, mas o códon novo codifica o mesmo aminoácido do códon antigo. Não há alterações na proteína. 
Frameshift
Deslocamento da leitura por inserção ou deleção de nucleotídeos.
Duplicação ou Replicação de DNA
É semiconservativa – cada fita conserva uma haste molde e faz outra haste nova.
É semidescontínua – uma fita é replicada diretamente e outra é sob forma de fragmentos de Okasaki.
É bidirecional – a replicação ocorre nos 2 sentidos.
Procariotos
Tem uma única origem de replicação.
Proteínas:
Helicase – abre a dupla fita
SSB – estabiliza as fitas simples 
DNA primase – sintetiza o primer (RNA iniciador). Em procariotos, a primase é ligada diretamente na Helicase, formando uma unidade chamada primossomo.
DNA polimerase III – faz o encadeamento de nucleotídeos (sintetiza a nova fita)
DNA polimerase I – retira os primers e preenche seus espaços com DNA. Também possui função de reparo
DNA ligase – une os fragmentos de Okasaki
DNA girase – tem função de aliviar a tensão causada pelo supercoil
As forquilhas de replicação atuam em direções opostas até que as metades das fitas recém-sintetizadas se encontrem. Nesse ponto, há a separação formando o novo DNA bacteriano.
Eucariotos
Tem várias origens de replicação.
Proteínas:
Helicase
SSB
DNA polimerase alfa A primase se encontra acoplada a essa proteína; tem função de adicionar o primer
DNA polimerase delta – está relacionada com o pareamento dos nucleotídeos (é equivalente a DNA pol III em procariotos).
DNA polimerase epson – retira o primer e realiza reparo (é equivalente a DNA pol I em procariotos).
DNA ligase
DNA topoisomerase (é equivalente a DNA girase em procariotos). 
Tipo I – cliva 1 fita
Tipo II – cliva as 2 fitas
A origem de replicação é uma região rica em pares de base A/T (mais fáceis de quebrar as pontes de H).
OBSERVAÇÃO:
No final da replicação, não há mais espaço, na fita lagging, para colocar mais RNA primer.
Os procariotos resolveram esse problema usando DNA circular. Os eucariotos, por sua vez, resolverem através da enzima telomerase. Ela contém um molde de RNA a partir do qual será sintetizado DNA na região. Ao acrescentar o pedaço de DNA na região 3’, ela possibilita a ligação do primer e a consequente síntese do último fragmento. A extremidade 3’ permanece maior e se dobra, protegendo o telômero da destruição, diferenciando-o de DNA quebrado.
Transcrição e Processamento do RNA
Procariotos
A RNA polimerase desliza sobre o DNA até chegar no promotor. Ela possui uma subunidade chamada de Fator Sigma. Quando com esse fator, ela reconhece o promotor e se liga ao DNA. A partir daí, o fator sigma sai da enzima e ela está possibilitada de fazer a transcrição. A RNA pol abre a dupla fita e utiliza a fita Molde.
Em procariotos, a transcrição e a tradução ocorrem ao mesmo tempo. À medida que o RNAm é sintetizado, sua extremidade 5’ vai sendo liberada, ligando-se ao ribossomo para iniciar a tradução.
Ainda que a RNA pol só utilize 1 fita de DNA, é importante lembrar que ela está ligada nas 2.
Pribnow Box – região que sinaliza o local de início da transcrição.
Eucariotos
Os procariotos possuem 3 tipos de RNA polimerase:
RNA pol I – transcreve genes que codificam principalmente o RNA ribossomal
RNA pol II – transcreve genes que codificam RNA mensageiro
RNA pol III – transcreve genes que codificam principalmente RNA transportador
Nos eucariotos, a RNA pol precisa se ligar a fatores gerais de transcrição para conseguir se conectar ao promotor e iniciar a transcrição.
A transcrição é separada da tradução. A primeira ocorre no núcleo e a segunda no citoplasma.
TATA box – região que faz parte do sítio promotor e tem como função sinalizar o local de início da transcrição.
Logo após ser sintetizado, o RNAm é chamado de pré-RNAm. Ele deve passar por processamento antes de ir para o citoplasma. O processamento pode ocorrer de 3 formas:
Capeamento 5’ – Na extremidade 5’ se é colocada uma ponta CAP, que tem como função regular a exportação do RNAm do núcleo, evitar a degradação do RNAm por nucleases, ...
Splicing – Retirada dos íntrons
Poliadenilação 3’ - Na extremidade 3’ se adiciona uma cauda Poli-A. Ela protege o RNAm das nucleases, importante para terminação da transcrição, para a exportação e para a tradução do RNAm. 
É IMPORTANTE LEMBRAR QUE O RADICAL AMINO ESTÁ NA EXTREMIDADE 5’ E O RADICAL CARBOXI ESTÁ NA EXTREMIDADE 3’ DA CADEIA PEPTÍDICA.
Biossíntese protéica
Procariotos
É importante ressaltar que, em procariotos, o aminoácido de iniciação é a FORMILMETIONINA (fMet).
A tradução ocorre junto da transcrição no próprio citoplasma.
Eucariotos
A subunidade menor do ribossomo carregada com fatores de iniciação encontra o códon de iniciação (AUG) e, aí sim, a subunidade maior se une a menor.
O RNAt especial para iniciar o processo traz consigo a METIONINA (Met) e vem ligada a subunidade menor junto com os fatores de iniciação.
A subunidade ribossomal menor se liga ao RNAm na extremidade 5’ (reconhecida pelo auxílio da CAP 5’) e vai deslizando pela fita até achar o código de iniciação que corresponde a metionina.
O ribossomo contém 4 sítios: 1 para o RNAm e 3 para o RNAt (E, P e A). O P é onde a cadeia peptídica se mantém, o A é onde chega os novos RNAts trazendo os aminoácidos para a cadeia peptídica e o E é por onde saem os RNAts utilizados.
Os códons de terminação não codificam nenhum aminoácido, apenas sinalizam que a tradução acabou. Fatores de liberação se ligam ao códon de terminação.
Mitose
Complexo Promotor da Anáfase (APC) – faz o controle da metáfase para que se possa chegar à anáfase. Verifica-se se todos os cromossomos estão alinhados na placa equatorial. Vai inativar a M-CDK
Securina-Separase – é um complexo proteico inativo. Quando a securina se desprende da separase, esta, por sua vez, vai promover a separação das cromátides irmãs, clivando o complexo de coesinas.
Complexo de Coesinas – é um complexo proteico responsável por manter as cromátides-irmãsunidas.
CDK (Quinases Dependentes de Ciclinas) – são proteínas que, quando unidas as ciclinas, vão atuar na fosforilação de compostos prosseguindo com o processo mitótico. Para cada fase, há um complexo desses. Existe a G1/S-Ciclina, G1/S-CDK, S-Ciclina, S-CDK, M-Ciclina, M-CDK.
Ciclinas – proteínas reguladoras de CDK.
Fases da mitose: prófase, pró-metáfase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.
Meiose
É dividida em 2 fases: Reducional e Equacional.
A prófase I é subdividida em Leptóteno, Zigóteno, Paquíteno (crossing-over), Diplóteno e Diacinese. 
Quiasma = local de contato entre as cromátides irmãs, momento que ocorrerá o crossing-over.
Gametogênese
Masculina
As espermatogônias se multiplicam por mitoses e vão se diferenciar em Espermatócitos I (46 cromossomos, 92 cromátides – diploide, mas já está duplicado). Esses irão se dividir por meiose I, dando origem aos Espermatócitos II (23 cromossomos, 46 cromátides – haploide, mas ainda com DNA duplicado), que, por sua vez, farão meiose II, originando as espermátides (23 cromossomos e 23 cromátides – haploides sem DNA duplicado). Elas irão sofrer diferenciação até se tornarem espermatozoides. 
Feminina
Durante a vida intrauterina, as ovogônias se multiplicam por mitose e começam a fazer meiose I, que será interrompida na prófase I, formando o ovócito I (46 cromossomos e 92 cromátides - diploide, mas com DNA duplicado). O ovócito I terminará a meiose I e parará na metáfase da meiose II (23 cromossomos e 46 cromátides – haploide, mas ainda com DNA duplicado), gerando o ovócito II, na puberdade. Essa divisão só será continuada se houver fertilização. 
Ciclo Celular e Controle
Nos ciclos celulares existem pontos de checagem (Checkpoints), que podem interromper o ciclo se eventos anteriores não estiverem sido completados adequadamente, possibilitando que o DNA possa ser reparado ou que haja morte celular.
Como já dito antes, as CDKs incentivam a continuação desse ciclo, por fosforilações diversas. Os reguladores delas são as ciclinas. Se elas não estiverem ligadas às CDKs, essas não apresentam atividade. 
Em eucariotos, há 3 classes de ciclinas:
G1/S Ciclina: se liga à CDK ao final de G1 e vai permitir a duplicação do DNA.
S Ciclina: se liga às CDKs durante a fase S e é necessária para iniciar a replicação de DNA.
M Ciclina: promove os eventos da mitose
Os checkpoints acontecem em G1, em G2 e na metáfase da fase M.
A S-CDK (ligada à S Ciclina) inicia a duplicação de DNA e impede a reduplicação dele.
Os eventos da mitose se iniciam com o acúmulo de M Ciclina, que vai ativar a M-CDK, após a fase S ser completada.
O ponto clímax da fase M é a separação das cromátides-irmãs, se fazendo necessária a participação da APC. Ela ubiquitinizará diversas proteínas reguladoras da mitose (levando à destruição dessas). O principal alvo da APC é a Securina-Separase. Quando ubiquitinizada, a Securina é destruída e a Separase se vê livre, clivando, por sua vez, os complexos de coesinas, que mantinham as cromátides-irmãs unidas.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:
A P53 é uma proteína que estimula a formação da P21, que se liga a G1/S-CDK e S-CDK, inibindo suas atividades. A inibição dessas CDKs bloqueia a entrada da célula na fase S, o que permite reparação de qualquer erro no DNA.
Mutações que levem à perda da função da P53, aumenta as chances de células cancerosas.
MPF = Fator Promotor da Mitose (CDK+Ciclina). Ela permite a ocorrência de fuso mitótico, desmontagem do envoltório nuclear e condensação do DNA. Esse fator é inibido pela degradação das ciclinas mitóticas no limite das fases metáfase-anáfase, permitindo que a célula saia da mitose. A ciclina é marcada por ubiquitinina e degradada por proteólise.
Antibióticos
Se ela pedir pra falar de antibióticos e dar exemplos, os mais fáceis são:
Levofloxacina e Ciprofloxacina – Inibem a ação da DNA girase das bactérias, evitando que o supercoil seja desfeito.
Amoxicilina e Penicilina – Inibe a síntese da parede de peptideoglicanos em bactérias, atuando nas enzimas que a produz.