Replicação, transcrição e tradução

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Genética
Funções
genotípica
replicação
fenotípica
expressão gênica (síntese proteica)
evolutiva
mutação
Composição
ác. nucleicos
proteínas
Histonas (carga + em ph neutro)
Não histônicas 
(carga – em ph neutro) 
H1, H2a, H2b, H3 e H4
Regula expressão genes
Lis - NH3 + - PO4 - DNA
Arg
+
-
Fosfato
Pentose
Base
púricas
pirimídicas
C G 
 
T A 
U
Chargaff
% igual de bases complementares
ribose
desoxirribose
Diferem no C2’
Wilkins e Frankling
DNA fita dupla com bases repetidas em intervalo de 0,34 nm
Lig. fosfodiéster
Pontes de H
Material genético
Estabiliza nucleossomo
X2 = octâmero
octâmero
H1
Proteínas não histonas
 Telômero
Centrossomo Fixação fibras ao fuso
Impede : Dnase extremidades
 Fusão 
Facilita replicação
*Cél. Câncer ou germinativa = sem encurtamento 
1 giro = 10 pb
Replicação
Semiconservativa
(Meselson e Stahl)
Transferência de densidade
 (N14 e N15)
Bidirecional
Forquilha 
Início = réplicons
Caraterísticas
Filamentos complementares 
antiparalelos
Síntese
contínua
descontínua
5’->3’
Filamento extensão 5’-> 3’
Filamento extensão
3’-> 5’
DNA topoisomerase
Impedir super-helicoidização DNA
“eixo de rotação”
I =
Quebra unifilamentar
Giro independente
II= “girase”
Quebra bifilamentar
Desfaz super-hélice –
Faz super-hélice +
Replicação
DNA primase
Adiciona primers (filamento de RNA curto com extremidade 3’-OH)
DNA helicase
Desenrola DNA com gasto de ATP
DNA pol III
Extremidade 3’- OH -> acréscimo de desoxirribonucleotídeos (ataque nucleofílico)-> libera P2O7 
SSB
Mantém unifilamentos estendidos para replicação
Problema = 
Renaturação filamentos complementares ou
grampos
Impede ligação DNA pol 
Replicação
DNA pol I
exonuclease
polimerase
Retira primer (RNA)
Substitui por DNA
DNA ligase
Catalisa formação de lig. fosfodiéster com gasto de energia
Replissomo
DNA pol III + primossomo
Replicação
Eucariotos
Duplicação = Fase S
Motivo: Ponto de checagem antes e depois 
Origens múltiplas de replicação
Telômeros
Problema filamento retardado = ausência de 3’-OH 
Telomerase
Necessário ação DNA pol
Reconhece sequência rica em G
Estende extremidade 3’ filamento molde
Catalisa síntese filamento complementar (fator de proteção)
Encurtamento = ação de nucleases (digere)
Progeria
Hutchinson-Gilford (+grave) 
Nascimento
Morte adolescência
Werner (-grave)
Puberdade
Morte +/- 40 anos
Dogma central bio molecular
DNA RNA proteína
 Duplicação Transcrição Tradução
Transcrição
DNA RNA
Complementar 
Antiparalela 
U substitui T
Procariontes: único
Iniciação
Fator sigma (RNA pol-holoenzima):
Liga-se seq. -35 do promotor (seq. de reconhecimento)
Desenrolamento seq. -10 do promotor (rica AT) -> início transcrição 5 a 9 nt após com desprendimento fator sigma
Alongamento
*Estabilidade = RNA pol ligada DNA e RNA
Término
Sinal de término:
Ausência de rô = RNA pol encontra região rica em GC seguida de AT -> grampo ->
STOP
Presença de rô = RNA seq. rica em C acopla rô
-> RNA pol encontra grampo -> proteína rô atua como helicase quando ultrapassa RNA pol
Transcrição
Tradução simultâneos
Degradaçãoo
Transcrição
DNA RNA
Complementar 
Antiparalela 
U substitui T
Eucariontes: 5 tipos ->RNAm
 RNA t
 RNA r
 RNA sn
 RNA mi 
Iniciação
Seq. TATA reconhecida por subunid. TBP (TFIID) -> posiciona TFIID 
Ligação de TFIIA 
Ligação de TFIIB
TFIIF une-se a RNA pol -> ligação DNA
Ligação de TFIIE, TFIIH (ativ. de helicase) e TFIIJ
Formação do COMPLEXO DE INICIAÇÃO
Alongamento
Pré-RNAm com +/- 30 nt 
Adição (extremidade 5’ pré-RNAm) de caps de 7-metilguanosida (reconhecimento por fatores proteicos da tradução e proteção contra ação de nucleases)
Término
Transcrição além do sítio de término
Clivagem em AAUAAA (11 a 30 nt a um sinal de poliadenilação)
Poli A polimerase acrescenta cauda poli A (200 nt)
Excisão dos íntrons
“preparação para saída para citoplasma”
1) Íntron contém 3 sítios: sítio de recomposição 5’
 sítio de ramificação
 sítio de recomposição 3’
2) Inicialmente, snRNA U1 liga-se ao sítio de recomposição 5’ e snRNA U2 ao sítio de ramificação
3) Formação do espliceossomo completo com a adição de snRNA U4/U6 (seq. Complementares) e U5
4) Clivagem no sítio de recomposição 5’ com a formação de lig. fosfodiester entre C5’ da G e C2’ do resíduo de A conservado próximo a extremidade 3’ do íntron -> snRNA U1 e U4 soltam-se
5) Clivagem no sítio de recomposição 3’ -> lig. fosfodiester 5’-3’ entre os éxons e liberação do íntron ligado à snRNA U2, U6 e U5 -> SAÍDA PARA CITOPLASMA
Tradução
Proteínas
20 aa em comum
Estrutura aa
*Exceto valina
Lig. peptídica
20^n
Estruturas
Pontes de H
Lig. não covalentes fracas:
lig. iônica
Pontes de H
Interação hidrofóbica
Força de Van der Waals
Associação
Seq. de aa -> inf. do formato
Colinearidade entre sequência dos pares de nucleotídeos e aminoácidos do polipeptídeo advindos dessa
* Sem correlação distância física entre posição dos pares de base e dos aminoácidos 
Iniciação E. coli
Seq. De Shine-Dalgarno = pareamento com RNAr 16S para formação do complexo de iniciação -> antecede códon AUG
Eucariotos
RNAt met
Complexo de iniciação na extremidade 5’(seq. De Kozak)
Subunidade 60S somente liga-se ao complexo de iniciação quando esse encontra códon AUG e ocorre a liberação de IFs = constitui ribossomo 80S
Alongamento
1) ligação de um aminoacil-tRNA ao sítio
A do ribossomo
2) transferência da cadeia de polipeptídio em crescimento do tRNA no sítio P para o tRNA no sítio A pela formação de uma nova ligação peptídica 
3) translocação do ribossomo ao longo do mRNA para posicionar o próximo códon no sítio A 
Término
E. coli:
RF-1: reconhece códons UAA e UAG
RF-2: reconhece códons UAA e UGA
Eucariotos:
eRF: reconhece códons UAA, UAG e UGA
Fator de liberação altera atividade de peptidil transferese
Peptidil transferase:
Ligar uma moléc. de H2O à extremidade carboxila do polipeptídeo nascente -> libera polipeptídeo -> dissocia complexo RNAm/ RNAt/ ribossomo
Código genético
Propriedades
1 códon = 3 nt
Sem sobreposição
Leitura consecutiva
Degenerado (1 aa = vários códons) -> exceto met e trp
Ordenado
Códons específicos início : AUG
 término: UAA, UAG e UGA
Quase universal
Degeneração
completa
parcial
2 primeiros nt do códon determinam o aa
Mesmo aa embora o último nt do códon esteja trocado
oscilação