Ribossomos e sintese proteica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE 
BIOLOGIA CELULAR
RIBOSSOMOS 
E SÍNTESE 
Profª. Drª. Vera Lúcia Corrêa Feitosa
E SÍNTESE 
PROTÉICA
RIBOSSOMOS ADERIDOS AO RERIBOSSOMOS ADERIDOS AO RE
RIBOSSOMOS ADERIDOS AO RERIBOSSOMOS ADERIDOS AO RE
POLISSOMOS NO CITOPLASMAPOLISSOMOS NO CITOPLASMA
RIBOSSOMOS RIBOSSOMOS ––ENVOLTÓRIO NUCLEARENVOLTÓRIO NUCLEAR
SUBUNIDADES DO RIBOSSOMOSUBUNIDADES DO RIBOSSOMO
SUBUNIDADES DO RIBOSSOMOSUBUNIDADES DO RIBOSSOMO
COMPOSIÇÃO DO RIBOSSOMOCOMPOSIÇÃO DO RIBOSSOMO
DIFERENÇAS ENTRE PROCARIONTES E DIFERENÇAS ENTRE PROCARIONTES E 
EUCARIONTESEUCARIONTES
MAPEAMENTO DAS PROTEÍNASMAPEAMENTO DAS PROTEÍNAS
L7 = L12S - 19
S20 = L26 S19 S4 (S5 e S12) S = Small (Subunidade <)
L = Large (Subunidade >)
RIBOSSOMO À CRIOMICROSCOPIA ELETRÔNICARIBOSSOMO À CRIOMICROSCOPIA ELETRÔNICA
DNA RNAm PROTEÍNAS
Transcrição Tradução
Núcleo Citoplasma
DNA RNAm PROTEÍNAS
Núcleo Citoplasma
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
Existem dois tipos de ácidos nucléicos:
ácido desoxirribonucléico - DNA e ácido
ribonucléico - RNA.
Ocorrem em todas as células vivas e nosOcorrem em todas as células vivas e nos
vírus.
São responsáveis pelo armazenamento e
transmissão da informação genética e pela
síntese das proteínas.
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
Ácido nucléico é um tipo de composto químico, de
elevada massa molecular, que possui como constituintes
fundamentais o ácido fosfórico, açúcares e bases
nitrogenadas. São portanto, macromoléculas poliméricas
formadas por NUCLEOTÍDEOS.
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
Ácido Fosfórico - Confere aos ácidos nucléicos as
suas características ácidas. Faz as ligações entre
nucleotídeos de uma mesma cadeia.
PENTOSES:PENTOSES:
Tipos: 
• Desoxirribose – DNA
•C5H10O4
• Ribose – RNA
•C5H10O5
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
Bases Nitrogenadas:
São cinco bases diferentes, divididas em dois
grupos:
- Bases de anel duplo (Purínicas):
Adenina (A) e Guanina (G);
- Bases de anel simples (Pirimidínicas):
Timina (T), Citosina (C)
e Uracila (U).
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
DNA RNA
Pentoses Desoxirribose Ribose
Bases Nitrogenadas Timina Uracila
Cadeias Dupla em α-hélice Simples
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
FUNÇÃO DO DNA
O DNA faz a transmissão das informações
necessárias à vida de um organismo para outro, ou
seja, é a base da hereditariedade.
Sua principal função é armazenar as informações
genéticas necessárias à construção das proteínas
e dos RNAs.
Genes são os segmentos de DNA que determinam
a síntese de uma proteína.
FUNÇÃO DOS RNAs
• Interpreta e executa a informação do DNA.
• É formada por um único filamento de
polinucleotídeos.
• É fabricado no núcleo e migra para o citoplasma.
• É uma molécula intermediária na síntese de
proteínas, que faz a intermediação entre o DNA e
as proteínas.
TRANSCRIÇÃO
Nos eucariontes, o pré-RNA (RNA heterogêneo)
contém íntrons que serão excluídos, originando um
RNA-funcional contendo apenas éxons. Esse
mecanismo é chamado PROCESSAMENTO.
Éxons – seqüências codificadoras que formarão o
RNAmaduro.
Íntrons – seqüências não codificadoras removidas
ainda dentro do núcleo.
TRANSCRIÇÃO
DNA DNA –– TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO -- TRADUÇÃOTRADUÇÃO
AMINOÁCIDOS E SEUS AMINOÁCIDOS E SEUS 
CÓDIGOS E CÓDONS CÓDIGOS E CÓDONS 
CÓDON - RNAm
Trinca de BN 
consecutivas
ANTICÓDON - RNAt
Trinca de BN Trinca de BN 
complementares
TRANSCRIÇÃO
Síntese de 
moléculas de RNA a 
partir de moléculas 
de DNA.
CÓDIGO GENÉTICOCÓDIGO GENÉTICO
61 CODIFICAM
03 DE PARADA
CÓDIGO GENÉTICO
CONJUNTO DE 64 
CÓDONS
Códons
� Trincas de três bases
nitrogenadas (trinca)
consecutivas do RNA-m.
� Cada códon
corresponde sempre a um
CÓDONS DE PARADA
UGA UAG UAA
DNA A/T C/G
RNA A/U C/G
PURINAS A/G
PIRIMIDINAS T/U/C
� Cada códon
corresponde sempre a um
mesmo aminoácido.
� Código genético –
regras que especificam a
qual códon o ácido
nucléico corresponde a um
determinado aminoácido.
�
CÓDIGO GENÉTICOCÓDIGO GENÉTICO
61 CODIFICAM
03 DE PARADA
CÓDIGO GENÉTICO
CONJUNTO DE 64 
CÓDONS
CÓDONS DE PARADA
UGA UAG UAA
DNA A/T C/G
RNA A/U C/G
PURINAS A/G
PIRIMIDINAS T/U/C
CÓDIGO GENÉTICOCÓDIGO GENÉTICO
61 CODIFICAM
03 DE PARADA
CÓDIGO GENÉTICO
CONJUNTO DE 64 
CÓDONS
� 64 códons diferentes
possíveis:
� 3 stop codons – UAA; UAG;
UGA
� 61 codificam 20 aminoácidos.
� Código genético Degenerado:
CÓDONS DE PARADA
UAA; UAG; UGA
DNA A/T C/G
RNA A/U C/G
PURINAS A/G
PIRIMIDINAS T/U/C
� Código genético Degenerado:
�a maioria dos aminoácidos é
codificada por mais de um códon;
� Universal:
�todos os organismos utilizam o
mesmo código para traduzir suas
proteínas.
ESTRUTURA PRIMÁRIA DE UMA ESTRUTURA PRIMÁRIA DE UMA 
MOLÉCULA DE MOLÉCULA DE RNAtRNAt
“FOLHA DE TREVO”
ESTRUTURA PRIMÁRIA DE UMA ESTRUTURA PRIMÁRIA DE UMA 
MOLÉCULA DE MOLÉCULA DE RNAtRNAt
SÍNTESE DE PROTEINASSÍNTESE DE PROTEINAS
1. ETAPA DE ATIVAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS
Enzima Aminoacil RNAt sintetase� aa; ATP; RNAt
��
Aminoácido + ATP� Aminoacil - AMP + PiPi
Aminoacil-AMP + RNAt� Aminoacil - RNAt + AMP
Aminoácido + ATP + RNAt � Aminoacil- RNAt + AMP
+ PiPi
1. ATIVAÇÃO DO AMINOÁCIDO1. ATIVAÇÃO DO AMINOÁCIDO
LIGAÇÃO DO AMINOÁCIDO LIGAÇÃO DO AMINOÁCIDO 
AO RNAtAO RNAt
SÍNTESE DE PROTEINASSÍNTESE DE PROTEINAS
2. ETAPA DE INICIAÇÃO DA SÍNTESE
-Fator de Iniciação FI-3 interagindo com a subunidade menor do
Ribossomo.
-Associação do RNAm (códon AUG) a subunidade menor do
Ribossomo.
-Associação dos fatores FI-2 e FI-1 a esta subunidade e GTP.
-Pareamento do anticódon do f-Met-RNAt ao códon de iniciação
AUG.
-Instalação do Complexo de Iniciação; Perda dos Fatores FI-1; FI-2 e
FI-3; e hidrólise do GTP.
- Associação da subunidade maior ao complexo de iniciação
2. INICIAÇÃO DA SP EM PROCARIONTES2. INICIAÇÃO DA SP EM PROCARIONTES
SÍNTESE DE PROTEINASSÍNTESE DE PROTEINAS
3. ETAPA DE ELONGAÇÃO DA SÍNTESE
- Inicia-se com a entrada do segundo aminoacil RNAt no sítio A
- Fatores de Elongação Tu; Ts e GTP
- Instalação do Complexo Aminoacil – RNAt - Tu – GTP no sítio A- Instalação do Complexo Aminoacil – RNAt - Tu – GTP no sítio A
- Hidrólise do GTP / Posicionamento correto do Aminoacil – RNAt no sítio
P; Liberação de Tu – GDP + Pi
- Associação do composto Tu – GDP ao Ts e liberação do GDP
- Fator de Elongação pronto para reiniciar o processo
�
SÍNTESE DE PROTEINASSÍNTESE DE PROTEINAS
3. ETAPA DE ELONGAÇÃO DA SÍNTESE
- Ligação peptídica: Grupo amino do aminoacil – RNAt (Sítio A) com o
grupo carboxílico do aminoacil- RNAt (sítio P)......Peptidil Transferase
- Dipeptidil Transferase - RNAt (sítio A)- Dipeptidil Transferase - RNAt (sítio A)
- Interrupção da ligação do f- Met – RNAt (sítio P)
- Fator de elongação FE-G e GTP
- Hidrólise do GTP; Liberação do Fator de Elongação FE-G
- Movimentação do ribossomo ao longo do RNAm, sentido 5’........3’
- Complexo peptidil – RNAt passa para o sítio P
3. ELONGAÇÃO DA SP EM PROCARIOTOS3. ELONGAÇÃO DA SP EM PROCARIOTOS
SÍNTESE DE PROTEINASSÍNTESE DE PROTEINAS
4. ETAPA DE TERMINAÇÃO
- Interrupção da Síntese Protéica: Códons UAA; UAG; UGA
- Liberação da cadeia: Fatores de Liberação R1; R2; R3
- R1 e R2 reconhecem 2 códons de terminação
- O peptidil-RNAt, sítio A ....... sítio P
- Liberação do ribossomo o RNAm e o RNAt
- Dissociação do ribossomo em suas subunidades3. TERMINAÇÃO DA SP EM3. TERMINAÇÃO DA SP EM
PROCARIOTOSPROCARIOTOS
ÍNICIO DA SÍNTESE EMÍNICIO DA SÍNTESE EM
PROCARIOTOS E EUCARIOTOSPROCARIOTOS E EUCARIOTOS
PROCARIOTOS
Sequência Shine-Dalgarno 
AGGAGGU no RNAm
EUCARIOTOS
m7G (7-metil-guanosina)
AUG
AGGAGGU no RNAm
FATORES PRODUZIDOS PELA CÉLULA FATORES PRODUZIDOS PELA CÉLULA 
PARA QUE TODO PROCESSO DE PARA QUE TODO PROCESSO DE 
SÍNTESE PROTÉICA SEJA EFETUADOSÍNTESE PROTÉICA SEJA EFETUADO
ETAPA PROCARIOTO EUCARIOTO
INICIAÇÃO IF-1, IF-2, IF-3 EIF-1, eIF-2, eIF-2B, INICIAÇÃO IF-1, IF-2, IF-3 EIF-1, eIF-2, eIF-2B, 
eIF-3, eIF-4A, eIF-4B, 
eIF-4C, eIF-4F, eIF-5, 
eIF-6
ELONGAÇÃO EF-Tu, ET-Ts, EF-G eEF-1αααα, eEF-1βγβγβγβγ, eEF-2
TÉRMINO RF-1, RF-2 eRF
POLISSOMOPOLISSOMO
POLISSOMOPOLISSOMO
POLISSOMOS NO CITOPLASMAPOLISSOMOS NO CITOPLASMA
DIFERENÇAS DA SP ENTRE PROCARIOTOS E DIFERENÇAS DA SP ENTRE PROCARIOTOS E 
EUCARIOTOSEUCARIOTOS
1. Procariotos a SP ocorre Polissomos (ribossomos = RNAm), livres / citoplasma.
Eucariotos ocorre em Polissomos livres e associados às membranas do RE e do
EN.
2. Eucariotos o primeiro AA →Metionina. Procarioto →Metionina Formilada.
3. Eucariotos: Completada a síntese RNAm; Núcleo → Citoplasma; Serve de Molde
para a SP. Procariotos: Transcrição do RNAm, sua associação com os Ribossomos,
Síntese de Proteínas.
4. Procariotos: Tradução e degradação do RNAm ocorre ao mesmo tempo e na
mesma direção da síntese, 5’.....3’. Meia–vida RNAm é de aproximadamente 1,8
minutos. Eucariotos: RNAm mais estável; pode ser utilizada várias vezes. Meia –
vida, dura de algumas horas a até alguns dias.
EFEITO DE ANTIBIÓTICOS EFEITO DE ANTIBIÓTICOS 
SOBRE A SÍNTESE PROTÉICASOBRE A SÍNTESE PROTÉICA
TETRACICLINA
Procarioto, interage com a subunidade menor do ribossomo,
impedindo a ligação do aminoacil-RNAt ao sítio A.
ESTREPTOMICINAESTREPTOMICINA
Procarioto, se liga à subunidade menor do ribossomo podendo
impedir a iniciação ou causar perda de fidelidade na leitura do
RNAm.
ERITROMICINA
Procarioto, inibe a translocação do ribossomo através da Peptidil
Transferase, (ETAPA DE TERMINAÇÃO).
EFEITO DE ANTIBIÓTICOS EFEITO DE ANTIBIÓTICOS 
SOBRE A SÍNTESE PROTÉICASOBRE A SÍNTESE PROTÉICA
CLORANFENICOL
Procarioto, inibe a atividade da peptil transferase. Não é
recomendada para pacientes porque também bloqueia a síntese
protéica das mitocôndrias.
PUROMICINA
Procariotos e Eucariotos, ocupa o sítio A do ribossomo devido a
sua semelhança estrutural com a aminoacil-RNAt, finalizando
prematuramente a cadeia polipeptídica.
CICLOEXIMIDA – Eucariotos, inibe a ação da peptidil transferase.
ETAPA DE TERMINAÇÃO.
MUITO OBRIGADA!