AULA 11 REPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
Aula 11: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular
AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular
Biologia Celular
Função do Núcleo
O núcleo da célula possui nossa informação genotípica dentro de uma molécula chamada 
DNA.
O DNA é uma molécula grande capaz de se replicar e de comandar as funções celulares. 
As informações são processadas por meio 
da síntese de proteínas, produzidas pelo comando do DNA, depois de transcrever 
um mRNA. 
Cadeia dupla em hélice do DNA
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Biologia Celular
Ácidos Nucleicos
AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular
Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos.
Ácido Desoxirribonucleico – DNA
Ácido Ribonucleico – RNA
Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico.
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Biologia Celular
Ácidos Nucleicos
AULA 07: Núcleo: O dogma da Biologia Molecular
Os ácidos nucleicos são macromoléculas, constituídas por Nucleotídeos.
Ácido Desoxirribonucleico – DNA
Ácido Ribonucleico – RNA
Nucleotídeo – é a unidade funcional de um ácido nucleico.
Clique aqui para assistir 
o Cromossomo e DNA.
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Os Nucleotídeos são formados por:
 
1 carboidrato (pentose)
1 base nitrogenada 
1 grupo fosfato
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Nucleotídeos
Pentose
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Pentoses
São carboidratos que contém 5 carbonos.
Fazem parte da estrutura dos nucleotídeos.
Seus carbonos 5 e 3 fazem parte da ligação fosfodiéster entre dois nucleotídeos da mesma cadeia. 
A ribose pertence ao RNA (Ácido Ribonucleico)
A desoxirribose pertence ao DNA (Ácido Desoxirribonucleico). 
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Biologia Celular
Pentoses
RNA
MONOSSACARÍDEOS
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DNA
Desoxirribose
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Bases nitrogenadas
Existem cinco bases nitrogenadas diferentes, que são divididas em 
dois grupos:
Purinas: Adenina e Guanina;
Pirimidinas: Timina, Uracila e Citosina.
Existem apenas quatro por vez no DNA e no RNA.
DNA: Adenina, Timina, Guanina e Citosina;
RNA: Adenina, Uracila, Guanina e Citosina.
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Biologia Celular
Bases nitrogenadas
Adenina
Guanina
Bases púricas
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Bases nitrogenadas
Adenina
Bases pirimídicas
Timina
Uracila
A diferença da timina para a uracila é o radical CH3.
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O DNA
Presente no núcleo das células eucarióticas, mitocôndrias e cloroplastos.
Presente no citoplasma das células procarióticas.
 Nas células germinativas e no ovo fertilizado: dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da informação contida 
em sua estrutura.
É duplicado cada vez que a célula somática se divide.
Nucleotídeos: A, C, G, T.
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Biologia Celular
O DNA: características
O DNA possui uma molécula de fita dupla:
Essas fitas são:
 Antiparalelas;
complementares 
(A-T e C-G);
produzidas de forma semiconservativas.
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Fita mãe (antiga)
Fita filha (nova)
Fita filha (nova)
Fita mãe (antiga)
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Biologia Celular
O DNA: a ligação fosfodiéster
A ligação fosfodiéster é feita entre o carbono 5 da pentose de um nucleotídeo e o carbono 3 do outro nucleotídeo. 
Esses carbonos são ligados por um radical fosfato. 
A figura mostra a ligação fosfodiéster existente entre os nucleotídeos da mesma cadeia. 
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Esqueleto de
fosfato -
- desoxirribose
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O DNA: as suas extremidades
As duas fitas do DNA possuem extremidades.
Os finais 5’ e 3’ é por causa do carbono 5 e 3 
da pentose. 
Timina
Adenina
Guanina
Citosina
Esqueleto de
fosfato -
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- desoxirribose
Desoxirribose
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A
T
G
C
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O DNA – Pontes de Hidrogênio
As duas cadeias se ligam por meio de pontes de hidrogênio entre as bases.
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TIMINIA
ADENINA
TIMINIA
ADENINA
CITOSINA
GUANINA
ADENINA
TIMINIA
5´para 3´direção
5´para 3´direção
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Biologia Celular
O Dogma da Biologia Molecular
DNA
mRNA
Proteína
Transcrição
Replicação
Tradução
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Biologia Celular
O Dogma da Biologia Molecular
Transcrição
Replicação
Tradução
DNA
DNA
PROTEÍNA
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RNA
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Biologia Celular
Replicação do DNA
Por que o DNA se replica?
Para manter a perpetuação da espécie;
Para manutenção de um tecido;
Para o desenvolvimento de um indivíduo;
Se ele se replicar, a célula terá que se dividir. 
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Replicação do DNA
A replicação é semiconservativa:
Duas “moléculas-filhas” (em amarelo) que conservam a metade da “molécula-mãe” (em azul).
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Replicação do DNA
A polimerização é feita pela DNA polimerase;
Uma das fitas é polimerizada de forma contínua e outra de forma descontínua;
A forma descontínua é polimerizada com a ajuda de um Primer 
de RNA;
Na forma descontínua encontramos o fragmento de Okazaki, 
que é a união do Primer de RNA com o DNA recém-sintetizado;
A fita é polimerizada no sentido 5´ - 3´. 
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Biologia Celular
Replicação do DNA
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Transcrição
Quem participa? E o que faz?
RNA mensageiro – produzido no núcleo a partir da transcrição do DNA (gene);
RNA transportador – é encontrado no citoplasma e carrega os aminoácidos para a síntese;
Aminoácidos – são as trincas de bases nitrogenadas que estão livres no citoplasma;
Bases nitrogenadas – Adenina, Timina, Citosina, Guanina e Uracila (a uracila só é encontrada em RNA);
Códon de iniciação – trinca específica de bases nitrogenadas (AUG) que sinalizam o início da síntese;
Códon de terminação – trinca de bases nitrogenadas que sinaliza o fim da síntese, essa trinca não codifica aminoácidos e varia de uma proteína para outra.
Biologia Celular
Transcrição
A transcrição consiste na produção de uma molécula de RNA a partir da informação
 genética que está no DNA;
A informação é transferida de uma molécula para a outra para que seja enviada ao 
citoplasma, onde será interpretada por meio da tradução em proteína;
A molécula de RNA produzida com esta finalidade é chamada de RNA mensageiro (mRNA).
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Biologia Celular
Estrutura do mRNA
O mRNA possui apenas uma fita, tem a ribose como carboidrato e apresenta a base nitrogenada uracila.
Presença da
ligação fosfodiéster
Presença de Uracila
Presença de OH
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3º final
5º final
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Biologia Celular
Transcrição do mRNA
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A polimerização é feita pela RNA polimerase;
Apresenta apenas um fita;
É polimerizado a partir da fita molde do DNA;
É polimerizado no núcleo e vai para o citoplasma 
ser traduzido pelos ribossomos. Com exceção das mitocôndrias e do cloroplasto. 
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Biologia Celular
Comparação entre DNA e mRNA
DNA
RNA
Base nitrogenada
A,C, G eT
A, C, G eU
Açúcar
Desoxirribose
Ribose
Fitas
Dupla Fita
Fita simples
Local
Núcleo,mitocôndria e cloroplasto
Núcleo, mitocôndria,
cloroplasto ecitoplasma
Ligação
A T
G C
-
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Biologia Celular
Tradução de proteínas
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Participam do processo de tradução três tipos de RNA:
mRNA  Formado no núcleo, contém “mensagem” – código transcrito a partir
do DNA – para síntese de proteínas. O código é um conjunto de 3 nucleotídeos
chamado CÓDON;
tRNA  Presente no citoplasma, transporta aminoácidos até os ribossomos para 
síntese proteica. Possui um anticódon complementar ao códon;
rRNA  o rRNA + proteínas formam a estrutura dos ribossomos. As subunidades 
maior e menor. 
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Biologia Celular
Tradução de proteínas
No citoplasma se forma um complexo de tradução, formado pela união do mRNA, tRNA e rRNA (na forma de ribossomos).
Clique aqui para assistir 
a síntese de proteína.
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Receita de bolo
Proteína = Bolo;
DNA = receita em Árabe e guardada no cofre;
RNAm = receita em português;
Ribossomo = confeiteiro;
Aminoácidos = ingredientes
RNAt = motoboy;
RER = forno;
Golgi = recheio/ cobertura
Citoplasma = cozinha.
Biologia Celular
Tradução de proteínas
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A informação é codificada de acordo com os códons presentes na molécula
de mRNA;
Cada códon é formado por três nucleotídeos e vai significar um aminoácido que a futura proteína terá.
Existem três códons, dos 64 existentes, que, ao invés de significar um aminoácido da proteína, indica o final de sua tradução.
Os códons e os respectivos aminoácidos se encontram na tabela do código genético.
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Biologia Celular
Tabela do código genético
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Biologia Celular
Tradução de proteínas
Os ribossomos fazem a leitura dos códons e posteriormente a ligação que une os aminoácidos para formar a proteína;
O tRNA traz o aminoácido correspondente aos códons do mRNA.
Síntese da Transcrição e Tradução
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Biologia Celular
Exercício
1) (UFMG) Se o total de bases nitrogenadas de uma sequência de DNA de fita dupla é igual a 240, e nela existirem 30% de adenina, o número de moléculas de guanina será:
a) 48
b) 72
c) 120
d) 144
e) 168
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Biologia Celular
Exercício
2) (PUC-SP) […] De outro lado, o galardão de química ficou com os inventores de ferramentas para estudar proteínas, os verdadeiros atores do drama molecular da vida.
É verdade que a Fundação Nobel ainda fala no DNA como o diretor da cena a comandar a ação das proteínas, mas talvez não seja pretensioso supor que foi um lapso, e que o sinal emitido por essas premiações aponta o verdadeiro futuro das pesquisas biológicas e médicas muito além do genoma e de seu sequenciamento (uma simples soletração). (…)
LEITE, Marcelo. De volta ao sequenciamento. Folha de S. Paulo- 20 out. 2002.
O autor se refere às proteínas como “atores do drama molecular” e ao DNA como “diretor 
de cena”. Essa referência deve-se ao fato de:
a) Não ocorrer uma correlação funcional entre DNA e proteínas no meio celular.
b) O DNA controlar a produção de proteínas e também atuar como catalisador 
 de reações químicas celulares.
c) O material genético ser constituído por proteínas.
d) As proteínas não terem controle sobre o metabolismo celular.
e) O DNA controlar a produção de proteínas e estas controlarem a atividade celular.
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A sequência dos cinco primeiros aminoácidos (aa), de um peptídeo em início de síntese, está representada abaixo. Na tabela, aparecem também representados alguns RNAs transportadores (tRNA) e seus respectivos aminoácidos.
Assinale a alternativa que contém o mRNA que traduziu a sequência de aminoácidos para formar o peptídeo:
a) 5’ -AUG-CUC-CCC-CAA-GCA- 3’
b) 5’ -CCC-CAA-GCA-CUC-AUG- 3’
c) 5’ -CAA-GCA-GAG-UAC-CCC- 3’
d) 5’ -GCA-CUC-GUU-AUG-CAA- 3’
e) 5’ -UAC-GAG-GGG-GUU-CGU- 3’
Imagine a seguinte situação hipotética: “Um aluno precisa decifrar o código de uma enzima G1, que possui uma cadeia formada por seis aminoácidos desconhecidos. Para que esses aminoácidos fossem decifrados foi dado ao aluno uma tabela com as seguintes informações:
Continuando o raciocínio, foi dado ao aluno a informação que o RNAm da G1 continha a seguinte sequência: UUAUUUCUUGUUUCUGGC. Qual a sequência de aminoácidos que correspondem à enzima citada??
As duas sequências referem-se a moléculas de RNA mensageiros obtidas a partir de células pertencentes a dois organismos diferentes:
Organismo 1: CCUGCUGGCACA
Organismo 2: CCAGCGGGUACU
Durante a síntese de proteínas, a tradução ocorre da esquerda para a direita.
Utilizando as informações da tabela, represente a cadeia de aminoácidos obtida da tradução das moléculas de RNA mensageiros dos organismos 1 e 2.
A sequência de aminoácidos obtida a partir do RNA mensageiro do organismo 1 difere daquela obtida para o organismo 2? Que propriedade do código genético explica os resultados obtidos?
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Ler o capítulo 5 - Componentes Citoplasmáticos
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