Síntese Proteica: DNA e RNA

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SÍNTESE PROTÉICA - DNA
A estrutura de toda proteína e de todo constituinte celular é um produto da informação programada numa seqüência nucleotídica dos ácidos nucléicos da célula.
O DNA é o responsável pelo armazenamento da informação genética.
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Nucleotídeos → subunidades do DNA e do RNA – armazenam e transferem informação genética
Base nitrogenada
Açúcar 
Fosfato
SÍNTESE PROTÉICA - DNA
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SÍNTESE PROTÉICA – DNA E RNA
DNA: dupla cadeia de nucleotídeos que se unem formando uma dupla hélice.
Pareamento complementar de bases nitrogenadas – pontes de H (A-T; C-G).
RNA: formado por uma cadeia simples, embora ligue-se temporariamente ao DNA quando está sendo formada
Tanto o DNA quanto o RNA contêm 2 bases púricas (adenina e guanina) e 1 pirimidina (citosina) em comum.
Diferença entre o DNA e RNA: timina (DNA) e uracila (RNA) – pirimidinas
O DNA apresenta 1 oxigênio a menos na pentose
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REPLICAÇÃO
 Nos eucariotos são abertos várias "bolhas de replicação" ou replicons
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REPLICAÇÃO
A forquilha de replicação em E. coli
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DNA Polimerase em E. coli (procariotos)
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REPLICAÇÃO
Replicação contínua x descontínua em E. coli (procariotos) 
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SÍNTESE PROTÉICA 
Transcrição: inicia quando o gene é ativado, o que requer fatores de iniciação protéicos, o que torna o DNA capaz de se ligar à RNA polimerase, que desenrola a fita de DNA, através da quebra das pontes de H.
 
Conforme avança, a polimerase adiciona nucleotídeos à cadeia de RNA, usando a fita de DNA (fita sense) exposta como molde.
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SÍNTESE PROTÉICA
Quando a RNA-polimerase chega ao códon de terminação do gene, cessa a adição de nucleotídeos permitindo que as 2 fitas de DNA se reassociem.
Os nucleotídeos a serem incorporados estão sob a forma de ribonucleotídeos trifosfato (ATP, UTP, CTP e GTP) a energia de suas ligações é utilizada na reação de polimerização.
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SÍNTESE PROTÉICA
A cadeia inicial do RNAm tem a mesma sequência do DNA, apresentando sequências codantes (éxons) e não codantes (íntrons). Para o RNAm deixar o núcleo, tem início o processo de splicing do RNA (remoção dos íntrons e união dos éxons) realizada pelos pequenos RNAs nucleares.
Após o processamento o RNAm deixa o núcleo através dos poros nucleares e vai para os ribossomos. 
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RIBOSSOMO : LOCAL DA SÍNTESE PROTÉICA
Ribossomos são estruturas ribonucleoprotéicas, presentes no citoplasma de células pro e eucariontes.
São compostos por duas subunidades de tamanhos diferentes que se encaixam uma na outra formando um complexo quando se inicia a síntese protéica.
Mais da metade da massa do complexo corresponde a rRNA.
S = Svdeberg unidade que designa o coeficiente de sedimentação
SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
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SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
A subunidade menor liga-se ao RNAm e então a subunidade maior é adicionada, ficando o RNAm no meio das duas subunidades.
Cada códon do RNAm (sequência de 3 nucleotídeos) será pareado com um aa correspondente, com auxílio do RNAt.
RNAt: estrutura que apresenta em uma de suas extremidades o aa e na outra o anticódon (conjunto de 3 bases nitrogenadas que pareia com o códon do RNAm correspondente).
Ex: o códon para o aa lisina no RNAm é AAA e o anticódon no RNAt correspondente que transporta lisina é UUU.
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SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
Um ribossomo possui um sítio para ligação do RNA mensageiro e três sítios para a ligação de RNA transportadores.
Sítios de ligação dos tRNAs: sítio A, sítio P e sítio E
O sítio A, ou sítio de entrada do aminoacil-tRNA, é onde se associa o t-RNA recém-chegado ao ribossomo e que trás o aminoácido a ser incorporado na cadeia polipeptídica em crescimento.
O sítio P, ou sítio de ligação do peptidil-tRNA, é onde se associa a molécula de t-RNA ligada à extremidade do polipeptídeo em crescimento.
O sítio E, (do inglês Exit), ou sítio de saída, é ocupado transitoriamente pelo t-RNA livre de aminoácido que acabou de sair do sítio P e que está, portanto, saindo do ribossomo
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SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
O anticódon pareia com o códon correspondente do RNAm, de forma que os aa são ligados seguindo a ordem especificada no RNAm.
A medida que cada aa é posicionado ele se liga ao aa precedente por uma ligação peptídica que se repete até produzir uma cadeia polipetídica (enzima peptidil transferase).
Quando o último aa é adicionado, o RNAm, o peptídeo e as subunidades ribossômicas separam-se de forma que os ribossomos estão aptos a nova síntese protéica e o RNAm é degradado pelas ribonucleases.
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SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
A cadeia polipeptídica pode assumir seu formato tridimensional final, o que ocorre geralmente de modo espontâneo.
As proteínas específicas vão dos ribossomos para os locais dentro da célula onde são necessárias.
As proteínas destinadas a permanecerem no citosol são liberadas diretamente dos ribossomos.
Muitos peptídeos vão para o retículo endoplasmático, onde sofrem modificações como adição de açúcares caso venha a formar uma glicoproteína.
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Uma vez modificadas no retículo endoplasmático, são enviadas para o complexo de Golgi através de pequenas vesículas de transporte, que se desprendem do retículo endoplasmático e se fundem com as membranas do complexo de Golgi onde liberam seu conteúdo.
No complexo de Golgi as proteínas podem ser modificadas e após modificações é empacotada e enviada ao seu destino final.
SÍNTESE PROTÉICA/TRADUÇÃO
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PROTEÍNAS/DISTÚRBIOS
Fenilcetonúria: ocorre quando a enzima fenilalanina hidroxilase está ausente. Não há conversão de fenilalanina em tirosina, ocorrendo acúmulo de fenilalanina no organismo.
Galactosemia: ocorre pela falta da enzima uridil transferase, que catalisa a formação de glicose a partir de galactose.
Albinismo: causado pela falta da enzima tirosinase, necessária para a formação da melanina.
Distrofia muscular de Duchenne: causada pela falta de uma proteína chamada distrofina, causando enfraquecimento progressivo e a atrofia dos músculos.
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PROTEÍNAS/DISTÚRBIOS
Doença de Fabry: A doença de Fabry é enfermidade de armazenamento lisossômico rara, ligada ao cromossomo-X, causada pela deficiência parcial ou completa da enzima alfagalactosidase A. O defeito resulta no acúmulo de globotriaosilceramida no endotélio vascular e tecidos viscerais, sendo a pele, o coração, os rins e o sistema nervoso central os mais afetados. 
Tratamento: Existem outras modalidades específicas de tratamento da DF em estudo: Chaperonas: é uma nova estratégia de realce enzimático, útil para os doentes que possuem variantes instáveis da a-GAL mutante, que, por defeitos de qualidade é retida no retículo endoplasmático, mas conservam atividade enzimática residual. Utilizam-se pequenas moléculas sintéticas que, atuando como chaperonas, resgatam a a-GAL residual transportandoa para os lissosomos. Essa terapia é administrada por via oral e ofereceria excelente complementação à TRE 
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RNA DE INTERFERÊNCIA - RNAi
1. Os cientistas inseriram na célula uma seqüência curta de RNA de dupla fita. Descobriu-se que, em condições normais, esse papel é exercido por moléculas semelhantes presentes no citoplasma, os chamados micro-RNAs 
2. O fragmento de RNA se liga a uma enzima RNAase denominada DICER, que o quebra em segmentos menores e o separa em duas fitas 
3. Uma das fitas se acopla a um complexo ribonucleoprotéico chamado RISC (RNA-induced silencing complex, na sigla em inglês) 
4. O RISC promove o pareamento entre o fragmento de RNA e seu RNA-mensageiro complementar, este último formado no núcleo celular com base numa determinada seqüência genômica, com o objetivo de guiar a síntese protéica 
5. O complexo RISC promove a degradação do RNA mensageiro e a proteína não pode ser sintetizada