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Expressão gênica: Código Genético e Tradução Artemisa Borges Universidade Federal de Pernambuco Disciplina Genética Mendeliana - Licenciatura Estrutura das Proteínas Monômeros → Polímeros As proteínas são os principais determinantes da forma e da função biológica Aminoácidos → Polipeptídio • Grupo R • Extremidade amino (NH3) • Extremidade carboxila (COO) • 20 aa • Ligações peptídicas Estrutura das Proteínas Diversidade estrutural das proteínas Estrutura das Proteínas Níveis de organização Estrutura das Proteínas Níveis de organização Hetero e Homodímero Código Genético • Como a sequência de DNA dita a sequência da proteína? • Código! “Letras” “Palavras” ≠ aa • Como esse código é lido? • É superposto ou não? • Quantas letras constituem uma ‘palavra’ ou códon? Número de Letras no Códon Código Genético 1 letra - 4 palavras 2 letras - 4 x 4 = 16 palavras 3 letras - 4 x 4 x 4 = 64 palavras EXCESSO! Códigos Superpostos X Códigos Não Superpostos Matriz de Leitura Código Genético Degeneração (Redundância) do Código Genético Crick e colaboradores (1961) - Alguns aa → 2 ou + trincas ≠ 20 trincas 44 trincas aa Pararia o processo de síntese 20 aa Vários nomes Três desses Códons são Finalizadores UAA UAG UGA Código Genético Códons sinônimos RNA transportador 1) Mesmo aa para tRNAs alternativos 2) Mesmo tRNA para diferentes códons (Códons alternativos) oscilação A redundância... Muitos códons sinônimos diferem apenas na terceira posição (30 a 50 tRNA) Código Genético Um código quase universal Código Genético Sequência codificante do mRNA referente ao gene da insulina depositada no banco de dados NCBI. Qual seria a sequência de aminoácidos da insulina? Código Genético Resumindo Código genético é ... • Um código de trincas (Códons) • Redundante • Não-superposto • Matriz de leitura começa com um códon iniciador • Qualquer um de três códons finalizadores pode indicar o final da proteína • É quase universal Tradução • Ocorre nos ribossomos; • Um ribossomo liga-se perto da ponta 5’ de um filamento de mRNA e move-se para a ponta 3’; • Estágios da síntese: o Ligação de aminoácidos aos tRNA; o Iniciação; o Alongamento; o Término. O Processo de Tradução RNA transportador tRNA da alanina aminoacil-tRNA sintetase Cada tRNA é específico para um determinado aminoácido; Sequência CCA na ponta 3’ Como um tRNA se liga com seu aminoácido apropriado? Conjunto de enzimas aminoacil tRNA sintetases RNA ribossomal O ribossomo... É uma fábrica que contém muitas máquinas atuando em conjunto! Svedberg (S) RNA ribossomal O ribossomo une o mRNA e tRNA na síntese da proteína Sítios de ligação: A (aminoacil) P (peptidil) E (exit) Fases da Tradução • INICIAÇÃO Componentes necessários para síntese: • mRNA; • Subunidades menor e maior do ribossomo; • Conjunto de três proteínas – fatores de iniciação; • tRNA iniciador com N- formilmetionina ligada; • Trifosfato de Guanosina - GTP Etapas principais: • Ligação do mRNA com a subunidade menor do ribossomo; • tRNA iniciador liga-se ao mRNA – pareamento entre códon e anticódon • Subunidade maior liga-se ao complexo de iniciação. Fases da Tradução • INICIAÇÃO Colocar o primeiro aminoacil-tRNA no sítio P do ribossomo AUG → Metionina → tRNA Met i - Procariotos Sequências de Shine-Dalgarno Fases da Tradução Iniciação em Procariotos Procariotos X Eucariotos • Sequência de Kozak; • Iniciação eucariótica requer mais fatores de iniciação; • Papel da cauda poli(A) na ponta 3’ de um mRNA eucariótico Fases da Tradução • INICIAÇÃO - Eucarioto Complexo de iniciação: eIF4A, eIF4B e eIF4G + cap, tRNA Met i e subun. 40S Fases da Tradução • ALONGAMENTO - Procarioto Fator de alongamento Tu (EF-Tu ) e G (EF-G) Fases da Tradução • ALONGAMENTO - Procarioto Fator de alongamento Tu (EF-Tu ) e G (EF-G) Fases da Tradução • TÉRMINO - Procarioto Códons de parada + Fatores de liberação UAG UAA UGA RF1 RF2 RF3 (bactérias) 1) Códons de fim são reconhecidos por tripeptídeos nas proteínas de RF 2) Os RF não participam da ligação peptídica (uma molécula de água entra no centro P e libera o peptídeo do tRNA) Fases da Tradução RESUMO
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