Aula - Transcrição e Tradução - Prof. Tercílio

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TRANSFERÊNCIA DA INFORMAÇÃO 
GENÉTICA 
 
TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO 
Prof. Tercilio 
Disciplina: Genética Humana I 
 
TRANSFERÊNCIA DA INFORMAÇÃO 
GENÉTICA 
 
TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO 
Prof. Tercilio 
Disciplina: Genética Humana I 
A GENÉTICA E O ORGANISMO 
 
- A informação genética da maioria dos organismos está estocada em 
moléculas de ácido desoxirribonucleico ou DNA; 
- A genética é o estudo dos genes e sua implicações. O gene é uma seção de 
uma molécula de DNA; 
- As características de uma espécie (fenótipo) são codificadas por seus genes 
(genótipo); 
 
 
Localização do DNA 
Procariontes Eucariontes 
DNA presente no nucleóide DNA localizado no núcleo 
 
Localização do DNA 
Procariontes Eucariontes 
O cromossomo dos 
procariontes é circular 
Cromossomo humano 
ESTRUTURA PRIMÁRIA DO DNA 
As bases nitrogenadas podem ser divididas em dois grupos de 
acordo com sua estrutura 
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA 
MOLECULAR 
Watson e Crick (1953) 
DNA 
RNA 
PROTEÍNA 
REPLICAÇÃO 
TRANSCRIÇÃO 
TRADUÇÃO 
TRANSCRIÇÃO REVERSA 
REPLICAÇÃO DE RNA 
Regiões Codificadoras e 
Não-Codificadoras do DNA 
- O DNA é formado por 2 regiões: 
Região Gênica 
É a porção que codifica para 
um RNA ou proteína 
Gênicas Intergênicas 
Região Intergênica 
É a porção regulatória, 
sinaliza a localização de um 
gene, influencia na replicação 
e transcrição gênica ... 
Intergênicas Gênicas 
Regiões de um gene de eucarionte 
Íntron Éxon Íntron Éxon Íntron Éxon 
Introns ou regiões 
não-codificadoras Exons ou regiões 
codificadoras 
Éxon 
 
ASPECTOS IMPORTANTES DE UM GENE 
HUMANO TÍPICO 
Éxons: são sequências dentro do gene que são conservadas durante 
o processamento do RNA primariamente transcrito (hnRNA) e estão 
presentes no mRNA final. Além de codificar informações, os éxons 
contém outras sequências necessárias ao funcionamento do mRNA 
(UTRs); 
Íntrons: são sequências dentro de um gene que são removidas do 
hnRNA e não estão presentes no mRNA final; 
Sequências promotoras: determinam o sítio onde o início da 
transcrição começa na molécula de DNA. 
Íntron Éxon Íntron Éxon Éxon Promotor 
5’ 
3’ 
3’ 
5’ 
Gene Humano 
DNA 
DIAGRAMA DE UM GENE HUMANO TÍPICO 
Íntron Éxon Íntron Éxon Éxon Promotor 
5’ 
3’ 
3’ 
5’ 
RNA 5’ 3’ 
Transcrição 
Gene Humano 
DNA 
Íntron Éxon 2 Íntron Éxon 3 Éxon 1 
5’ UTR 3’ UTR 
5’ - - 3’ 
RNA transcrito 
Processamento 
(Cap, adição de poli A, 
 remoção de íntrons) 
Éxon 2 Éxon 3 Éxon 1 - AAAAAAAAAn Cap - 
Tradução 
5’ UTR 3’ UTR mRNA final 
NH2 COOH 
Proteína 
1 2 3 
 
RNA 
- Responsável pela transferência de 
informações do DNA para proteínas; 
- É uma cadeia polinucleotídica 
unifilamentar; 
- Contém Uracila (U) em lugar de 
Timina (T) e ribose em lugar de 
desoxirribose; 
- U tem a capacidade de se parear do 
mesmo modo que T com A. 
 
CLASSES DE MOLÉCULAS DE RNA 
RNA mensageiro (mRNA): leva a informação do DNA para a 
maquinaria de síntese de proteínas. Contém a informação genética 
para a sequência de aminoácidos das proteínas; 
 
RNA transportador (tRNA): reconhece e transporta os 
aminoácidos até os ribossomos; 
 
RNA ribossômico (rRNA): está associado a proteínas em 
estruturas chamadas ribossomos. Os ribossomos humanos contém 
rRNA 28s, 18s, 5,8s e 5s; 
 
RNA heterogêneo nuclear (hnRNA): é o produto imediato da 
transcrição, precursor do mRNA antes de ser processado por 
recomposição (SPLICING); 
 
RNA pequeno nuclear (snRNA): está associado a proteínas 
específicas envolvidas no processamento do hnRNA em mRNA. 
 
TRANSCRIÇÃO: PRODUÇÃO DE RNA DE UM 
MOLDE DE DNA 
A transcrição é o processo pelo qual a RNA polimerase sintetiza RNA 
diretamente de um molde de DNA. Em eucariontes existem três RNAs 
polimerases; 
- RNA polimerase I transcreve os genes que codificam três dos quatro 
RNAs ribossomais (28s, 18s e 5,8s); 
- RNA polimerase II transcreve o mRNA e alguns dos snRNAs; 
- RNA polimerase III transcreve os genes que codificam os tRNAs, 
snRNAs e o RNAs ribossomais 5s; 
Procarioto VS Eucarioto 
 
A transcrição possui três estágios distintos: início, alongamento e 
término; 
A transcrição utiliza apenas um filamento de DNA e o RNA é 
sintetizado no sentido 5’ 3’. 
TRANSCRIÇÃO: PRODUÇÃO DE RNA A 
PARTIR DE UM MOLDE DE DNA 
Tata Binding Protein 
Complexo TFIID 
SÍTIOS PROMOTORES 
INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO 
- A proteína de ligação a TATA 
(TBP) liga-se a sequência TATA 
no promotor e pela interação 
com fatores adicionais de 
transcrição (TFs), leva a RNA 
polimerase ao promotor. 
- Os fatores de transcrição 
interagem em sequências no 
promotor de genes humanos e 
regulam a transcrição; 
ALONGAMENTO 
TÉRMINO 
- O término da transcrição se dá através da formação do grampo de 
terminação (sinal de liberação da RNApol); 
PROCESSAMENTO DO RNA 
- Revestimento ou capping é a ligação à ponta 5’ do hnRNA 
(transcrito primário) do nucleotídio 7-metilguanosina através de 
uma guaniltransferase (ligação 5’ – 5’ fosfodiéster); 
 
- Na região 3‘ UTR do hnRNA está a sequência AAUAAA, 
conhecida como sinal de adição de poli A. Uma endonuclease 
reconhece e cliva de 11 a 30 nucleotídios. Após a clivagem a poli 
A polimerase adiciona de 50 a 200 adeninas (cauda poli A); 
 
- Recomposição ou Splicing é um processo pelo qual os íntrons 
são removidos do hnRNA, e os éxons são unidos 
(spliceossomos). 
- Estabilidade e transporte nuclear do RNA 
Etapas para geração do 
transcrito maduro 
(hnRNA) 
Transcrição e 
adição do 5´cap 
Clivagem, 
poliadenilação e 
splicing 
A
d
iç
ã
o
 d
o
 5
´C
A
P
 
(m
o
d
if
ic
a
ç
ã
o
 d
a
 e
x
tr
e
m
id
a
d
e
 5
´d
o
 h
n
R
N
A
) 
SPLICING 
- O splicing ocorre em corpúsculos 
ribonucleares (spliceossomos); 
- Os spliceossomos reconhecem as 
sequências doadora e aceptora que 
ocorrem no começo e no final de cada 
íntron; 
- A Adenina do ponto de ramificação 
se combina com Guanina do sítio 
doador formando uma alça (lariat). 
Sítio doador Sítio aceptor 
ramificação 
Íntron 
PROCESSAMENTO DO RNA 
CAP e PABP 
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA 
MOLECULAR 
Watson e Crick (1953) 
DNA 
RNA 
PROTEÍNA 
REPLICAÇÃO 
TRANSCRIÇÃO 
TRADUÇÃO 
TRANSCRIÇÃO REVERSA 
REPLICAÇÃO DE RNA 
TRADUÇÃO: SÍNTESE DE PROTEÍNA 
A tradução é o processo pelo qual os ribossomos traduzem a 
informação do mRNA em proteína; 
- A síntese de proteína se inicia no primeiro códon AUG (códon 
iniciador) presente no primeiro éxon; 
- O código genético é composto de 64 códons, que codificam 61 
aminoácidos e 3 sinais de término; 
- Um códon sem sentido, ou finalizador (UAA, UAG, UGA), não 
codifica um aminoácido e indica o término da síntese protéica. 
 
O CÓDIGO GENÉTICO 
Nirenberg (1961) 
O código genético é degenerado e universal. 
DIAGRAMA DE UM GENE HUMANO TÍPICO 
Íntron Éxon Íntron Éxon Éxon Promotor 
5’ 
3’ 
3’ 
5’ 
RNA 5’ 3’ 
Transcrição 
Gene Humano 
DNA 
Íntron Éxon 2 Íntron Éxon 3 Éxon 1 
5’ UTR 3’ UTR 
5’ - - 3’ 
RNA transcrito 
Processamento 
(Cap, adição de poli A, 
 remoção de íntrons) 
Éxon 2 Éxon 3 Éxon 1 - AAAAAAAAAn Cap - 
Tradução 
5’ UTR 3’ UTR mRNA final 
NH2 COOH 
Proteína 
1 2 3 
 
tRNA: TRADUTOR DOCÓDIGO GENÉTICO 
- A sequência do anticódon em uma 
molécula de tRNA reconhece códons 
específicos no mRNA durante a síntese 
de proteínas; 
- ACC na ponta 3’ representa o sítio 
onde o aminoácido se liga ao tRNA; 
- Contém pareamentos internos de 
bases formando estruturas haste-alça. 
- Alguns tRNAs reconhecem mais de 
um códon no mRNA (Oscilação - 
Wobble); 
CARREGAMENTO DE MOLÉCULAS DE tRNA 
- O carregamento das moléculas de 
tRNA é catalisado por enzimas 
conhecidas como aminoacil-tRNA 
sintetases; 
RIBOSSOMOS 
- Os ribossomos são feitos de rRNA e proteínas, e são o local de 
síntese protéica; 
- Fatores específicos de iniciação (IFs) estão envolvidos na síntese 
protéica; 
- Ligação do mRNA a subunidade 40s é estimulada pelo IF3; 
- IF2/GTP- fMet-tRNA liga-se ao sítio P do complexo de iniciação; 
- Complexo percorre RNA no sentido 5’ 3’ até encontrar AUG; 
- Hidrólise do GTP e ligação da subunidade 60s. 
INÍCIO DA SÍNTESE PROTÉICA 
- Fatores específicos de alongamento (EFs) estão envolvidos no 
processo de alongamento; 
- aminoacil-tRNA interage com o fator EF1 e GTP e liga-se ao códon 
no mRNA; 
- A peptidiltransferase forma uma ligação peptídica entre a metionina 
e novo aminoácido; 
- EF2 e a enzima translocase favorece a translocação do ribossomo 
ao longo do mRNA. 
ALONGAMENTO DA SÍNTESE PROTÉICA 
- O ribossomo atinge um códon finalizador (UAA, UGA, UAG); 
- O fator de liberação (RF) liga-se ao ribossomo; 
TÉRMINO DA SÍNTESE PROTÉICA