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Instituto Federal do Espírito Santo
Campus de Alegre
Licenciatura em Ciências Biológicas
Professor: Raphael Steinberg
raphael.steinberg.ds@gmail.com
Biologia Molecular
Tradução e código genético
A mortal toxina diftérica
 Infecção no nariz, tonsilas e orofaringe  sangue
 prostração grave, pulso acelerado, paralisia,
torpor, coma e morte;
 XVII-XVIII: principal causa de morte infantil no
“mundo” temperado;
 Antibioticoterapia + imunização  controle;
 Corynebacterium diphtheriae  toxina diftérica:
Ação da toxina  Inibi EF2 (fator de alongamento).
Dogma central da Biologia Molecular
• Ações e propriedades das células PROTEÍNAS quais e em que quantidade:
DNApol
RNApol
Transcrição 
reversa 
(Transcriptase
reversa)
Replicação de RNA 
(RNA pol
dependente de 
molde de RNA)
mRNA maduro
Início da transcrição (+1) Sinal de Poli (A)
Códon de iniciação (AUG) – Éxon 1) Stop Códon (último éxons)
Região codificadora (vários 
éxons unidos)
Tradução – o que é?
• Síntese de polipeptídio com base em uma sequencia de mRNA usando como
componentes obrigatórios:
Procarioto X Eucarioto:
Componentes + processo geral de
tradução é similar entre Eucariotos e
Procariotos  CONSERVADO.
Diferença básica: localização no
tempo / espaço da tradução e
transcrição.
Tradução – o que é?
Proteínas
Importância: enzimas, componentes estruturais (arcabouço de sustentação de membranas,
filamentos), transportadores, comunicação celular e defesa do organismo.
Definição: polímero de aminoácidos  cadeias polipeptídicas formadas por AMINOÁCIDOS
(20≠s) unidos por LIGAÇÕES PEPTÍDICAS;
Grupo Amino
Grupo carboxila
Grupo radical
(cadeia lateral)
Hidrogênio
Extremidade 
amino terminal
Extremidade carboxi
terminal
Ligação 
peptídica
Ligação 
peptídica
Proteínas
1963 – Yanofsky: correspondência linear entre sequência de nt. do DNA  aa de proteínas.
16 mutações no gene trpA – mapeados por recombinação
16 alterações de aa na proteína TrpA – coincidiam em ordem de
posição com as mutações no gene trpA (distância correlata de aa
alterados com a distância das mutações no mapa genético!)
TrpA
Tr
ip
to
fa
n
o
si
n
te
ta
se
Colinearidade gene-proteína
Posições das 
mutações no DNA
Aminoácidos no 
tipo selvagem
Aminoácidos 
alterados
Definição: relação entre a sequência de bases no DNA (mRNA) e a sequência correspondente de
aminoácidos, na proteína.
Decifrando o código genético
Unidade do código:
 Códon: conjunto de nt.  aa (unidade básica do código);
 3 nt.: 4x4x4 = 64 combinações  20 ≠s aa codificados (1961- Francis Crick);
Mudança na matriz 
de leitura (peptídeo 
truncado)
Supressão do efeito 
de mutações de 3 
inserções (1nt.) só 
era revertido por 3 
deleções (1nt.)
Código genético: tabela periódica da biologia molecular (Francis Crick)
Definição: relação entre a sequência de bases no DNA (mRNA) e a sequência correspondente de
aminoácidos, na proteína.
Decifrando o código genético
Tipos de código:
 Não superposto: aa em sequência  são especificados por códons consecutivos;
 Superposto: aa determinados por códons que tem bases consecutivas em comum;
 1961: um nt. alterado muda um aa  não superposto.
Código 
superposto
Código não 
superposto
Ponto 
inicial 
Definição: relação entre a sequência de bases no
DNA (mRNA) e a sequência correspondente de
aminoácidos, na proteína.
Decifrando o código genético
Constituição do código genético:
 Nirenberg e Matthaei (1961): Polinucleotídeo
fosforilase (une nt. SEM MOLDE)  detecção
de polipeptídeo em tradução in vitro com aa
marcado radioativamente.
Definição: relação entre a sequência de bases no DNA (mRNA) e a sequência correspondente de
aminoácidos, na proteína.
Decifrando o código genético
Redundante: 64 códons - 3 (parada) = 61
códons com sentido  20 aa ≠s (1aa 
MAIS de um códon: sinônimos);
 tRNA (adaptadores: carregam aa 
ribossomos)  tRNAs ≠s  se liga a
UM aa.
 tRNA isoaceptores: carregam o
mesmo aa;
P
ri
m
ei
ra
 b
as
e Terceira b
ase
Segunda base
5’
3’
Características do código genético
Não superposto: cada nt. pertence a um códon 
matriz de leitura (3 ≠ s para cada mRNA  códon de
iniciação – AUG=Met);
Códons de término: UAA, UAG e UGA  sem
sentido (sem aa) não pareiam com tRNA  FIM;
Universal: mesmo códon  mesmo aa (TODOS os
organismos) existem exceções!
Decifrando o código genético
Algumas exceções do código 
genético universal
RNAs necessários para tradução
mRNA (RNA mensageiro) processado: carrega a “informação”(sequência de nt.) 
síntese da proteína;
rRNA (RNA ribossomico): constituinte estrutural e funcional dos ribossomos  início
da tradução;
tRNA (RNA transportador): carrega aa  ribossomos  proteína nascente 
decodifica o código genético;
tRNA - adaptador
Características:
 Unifilamentar;
 Forma de “trevo”: 4 hastes de dupla-
hélice (pareamento intra-molecular) + 3 
alças unifilamentares:
 Alça média: alça do anticódon: 3 nt. 
complementares ao códon;
tRNA - adaptador
Características:
 aa  3’ OH- do tRNA : AMINO ACIL-tRNA
sintetases  uma para cada aa  20 
diferentes na célula  crítica;
rRNA - ribossomos
 Definição: complexos multisubunitários
responsáveis pela tradução de mRNAs 
polipeptídeos;
 1955 - George Palade – microscopia
eletrônica;
 2 subunidades (≠s velocidades de
sedimentação);
 2/3 RNA + 1/3 proteínas;
 Livres ou aderidos RE (RE rugoso);
P
ro
ca
ri
o
to
Eu
ca
ri
o
to
rRNA - ribossomos
3 sítios de ligação para tRNAs:
 Sítio A (amiacil): recebe
aminoacil-tRNA (carregado c/ aa )
anticódon pareia com o códon 
centro decodificador (sub. menor);
 Sítio P (peptidil): contém tRNA
cadeia polipeptídica crescente
(túnel na subunidade maior) +
centro peptidiltransferase (sub.
maior)  formação da lig.
peptídica;
 Sítio E (saída): contém tRNA
desacilado (sem aa)  liberado;
tRNA desacilado
liberado do sítio E
Cadeia polipeptídica 
crescente
Centro 
peptidiltransferase
Centro decodificador
Movimento do ribossomo
rRNA - ribossomos
Etapas do processo de tradução
1. Iniciação: ligação da subunidade menor + met-acil-tRNA  AUG (mRNA) + montagem
do ribossomo;
2. Alongamento: polipeptídio nascente  ligação de novos aminoácidos;
3. Terminação: parada da síntese  códon de parada + desligamento do polipeptídio
desmontagem do ribossomo;
4. Processamento pós-traducional do polipeptídio;
Iniciação
Colocar o primeiro aminoacil-tRNA  sítio P 
estabelecer a correta matriz de leitura do mRNA;
Códon de iniciação: AUG  Met (tRNAi
MET): 
5’ UTR: início da transcrição (+1) e o inicio 
da tradução (AUG):
 Procariotos: seq. de Shine-Dalgarno (mRNA) 
 pareamento com rRNA16S (sub. menor) 
posiciona corretamente o sítio P no códon de 
iniciação  entrada do tRNAi
MET
Iniciação
5’ UTR: início da transcrição (+1) e o inicio da tradução (AUG):
 Procariotos: seq. de Shine-Dalgarno (mRNA)  pareamento com rRNA16S (sub. 
menor)  posiciona corretamente o sítio P no códon de iniciação  entrada do 
tRNAi
MET
Iniciação
5’ UTR: início da transcrição (+1) e o inicio da 
tradução (AUG):
 Eucariotos: Fatores de iniciação associam ao 
CAP5’ + sub. menor + tRNAi
MET  move-se no 
sentido 5’  3’  escaneando em busca do AUG 
(seq. de Kozak: ACCAUGG) + cauda Poli (A):
Alongamento
fMET-tRNA ocupa seu local no 
sítio P do ribossomo
Início da tradução
EF-Tu, GTP e tRNA carregado 
formam o complexo ternário...
... que pode entrar no 
sítio A do ribossomo.
Depois que o tRNA carregado é colocado no 
sítio A (reconhecimento códon-anticódon),o 
GTP é clivado em GDP, e EF-Tu-GDP é liberado.
EF-Ts regenera o complexo EF-Tu-GTP, 
que então está pronto para associar-se 
a outro tRNA carregado.
Forma-se uma ligação peptídica 
entre os aa presentes nos sítios A 
e P (centro peptidiltransferase).
O tRNA no sítio P libera seu 
aa para o tRNA do sítio A.
Ribossomo se move 5’3’ até 
o próximo códon 
(translocação- 3nts ) ...
... que reque EF-G 
e GTP.
O tRNA que estava no sítio P agora está no sítio 
E, de onde segue para o citoplasma (reciclagem)
O tRNA que ocupava o sítio 
A agora está no P, deixando 
o sítio A vazio sobre novo 
códon.
O sítio vazio A está pronto 
para receber outro 
complexo ternário.
CONCLUSÃO: Ao fim de cada ciclo de alongamento, o aa 
que estava no sítio A é acrescentado à cadeia polipeptídica 
(P) e o sítio A fica livre para aceitar outro tRNA. 
Síntese do polipeptídio: 5’ NH2 (amino
terminal) 3’COOH (carboxi terminal).
Alongamento
Término
Quando o ribossomo 
é translocado para 
um códon de parada, 
não há tRNA com 
anticódon que possa 
emparelhar-se com o 
códon no sítio A.
Fatores de liberação
RF1 ou RF2 fixa-se 
no sítio A...
... RF3 forma 
um complexo 
com GTP e 
liga-se ao 
ribossomo...
Polipeptídio é liberado do 
tRNA no sítio P.
GTP associado ao RF3 é 
hidrolisado em GDP.
O tRNA, o mRNA e fatores de 
liberação são dissociados do 
ribossomo, que se desmonta.
CONCLUSÃO: quando o códon de parada é
encontrado, fatores de liberação associam-se
com o ribossomo e levam ao fim da tradução.
Códons de término: UAA, UAG e UGA  sem
sentido (sem aa) não pareiam com tRNA  FIM;
Etapas do processo de tradução
Polirribossomos
 mRNA traduzido por muitos (10-
100) ribossomos  Procariotos 
e Eucariotos;
 Tradução rápida  mensagem 
única.
Transcrição e tradução simultânea: Procariotos
Transcrição e tradução não simultânea: Eucariotos
Visão geral da tradução
http://www.egs.ie/files/codon-animation.gif
Visão geral da tradução
http://www-mtl.mit.edu/Courses/6.050/2014/notes/images/trans1.gif
Visão geral da tradução
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/94/Protein_translation.gif
Eventos pós-traducionais
Polipeptídio recém-sintetizado: incapaz de funcionar  dobrado corretamente +
alteração química de alguns aa  forma NATIVA (ativa);
 Dobramento da proteína na conformação nativa  ambiente aquoso (citosol) não
favorece:
 CHAPERONAS: cria ambiente hidrofóbico e eletricamente neutro 
dobramento correto.
Eventos pós-traducionais
Polipeptídio recém-sintetizado: incapaz de funcionar  dobrado corretamente +
alteração química de alguns aa  forma NATIVA (ativa);
 Alteração química de aa: 
RADICAIS  lig. covalente de moléculas por ação 
enzimática:
 Regulação da atividade da proteína: 
acetilação, glicosilação, oxidação 
/redução de grupos SH, ubiquitinação e 
ADP-ribosilação.
Os antibióticos e a tradução
 Antibióticos: matam micro-organismos com pouco dano ao hospedeiro eucarioto;
 Alvo: componentes da maquinaria de tradução que são DIFERENTES entre procariotos 
e eucariotos (ribossomos são ≠s)
Se liga ao sítio A do ribossomo 
bacteriano e impede entrada de 
tRNA carregados.
Se liga a subunidade maior e 
afeta o sítio peptidiltransferase 
impedindo a ligação peptídica.
Se liga a subunidade 
ribossômica menor e inibe 
a iniciação da tradução.
Se liga a subunidade maior e afeta o 
sítio peptidiltransferase impedindo a 
ligação peptídica dos ribossomos 
EUCARIÓTICOS (fungos).
Retomando...
https://www.youtube.com/watch?v=kmrUzDYAmEI
Tradução e código genético
 Básica:
1. PIERCE, BENJAMIN A. Genética: Um Enfoque Conceitual. 2004. 3 ed. Guanabara
Koogan.
2. GRIFFITHS, ANTHONY J.F. Introdução à Genética. 2006. 9 ed. Guanabara Koogan.
3. NELSON, D. L., COX, M. M. Lehninger Princípios de Bioquímica. 4º ed. São Paulo:
Sarvier, 2006.
 Complementar:
1. ALBERTS, Bruce et al. Biologia molecular da célula. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2010.
2. LODISH, H. et al. Biologia molecular e celular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2000.
3. BERG, J. M., TYMOCZKO, J. L., STRYER, L. Bioquímica, 4ºed. Rio de Janeiro: Guanabara
Koogan, 2004.