AULA 6 20%2F09%2F2016

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Aula	
  6:	
  
O	
  Código	
  Gené3co	
  e	
  os	
  
Aminoácidos	
  
Curso	
  BQM101	
  	
  
Bioquímica	
  -­‐	
  Farmácia	
  
Adriana S. Hemerly-IBqM - UFRJ 
hemerly@bioqmed.ufrj.br 
 
José Paulo Mota 
paulomota@ymail.com 
Policistrônico	
  X	
  Monocistrônico	
  
a)	
  Procariotos	
  
b)	
  Eucariotos	
  
RNA	
  Transportador	
  (tRNA)	
  
RNA	
  Transportador	
  (tRNA)	
  
RNA	
  Transportador	
  (tRNA)	
  
Código	
  Gené3co	
  • 	
  O	
  código	
  gené3co	
  é	
  quase	
  universal.	
  
AUG	
  à	
  códon	
  de	
  iniciação	
  
UAG,	
  UAA,	
  UGA	
  à	
  códons	
  de	
  término	
  
(não	
  codificam	
  nenhum	
  aminoácido)	
  
• O	
  código	
  gené3co	
  é	
  degenerado:	
  um	
  
aminoácido	
  pode	
  ter	
  mais	
  de	
  um	
  
códon	
  específico.	
  Não	
  existe	
  um	
  tRNA	
  
para	
  cada	
  códon.	
  
• 	
  As	
  duas	
  primeiras	
  bases	
  do	
  códon	
  se	
  
ligam	
  mais	
  fortemente	
  às	
  bases	
  
correspondentes	
  do	
  an3códon.	
  	
  
• 	
  As	
  1ª	
  e	
  2ª	
  bases	
  do	
  códon	
  é	
  que	
  
conferem	
  a	
  maior	
  especificidade	
  
códon-­‐an3códon.	
  
Mutação	
  e	
  Código	
  Gené3co	
  
O	
  código	
  gené3co	
  é	
  lido	
  em	
  trincas	
  de	
  nucleo\deos	
  (códons).	
  
	
  
Como	
  as	
  mutações	
  interferem	
  na	
  tradução?	
  	
  
	
  
1)	
  Subs3tuição	
  –	
  muda	
  um	
  códon	
  apenas,	
  podendo	
  causar	
  ou	
  não	
  a	
  subs3tuição	
  de	
  
um	
  aminoácido.	
  
2)	
  Deleção/Inserção	
  -­‐	
  altera	
  todo	
  o	
  quadro	
  de	
  leitura.	
  
Mutação	
  e	
  Código	
  Gené3co	
  
O	
  código	
  gené3co	
  é	
  lido	
  em	
  trincas	
  de	
  nucleo\deos	
  (códons).	
  
	
  
Como	
  as	
  mutações	
  interferem	
  na	
  tradução?	
  	
  
	
  
1)	
  Subs3tuição	
  –	
  muda	
  um	
  códon	
  apenas,	
  podendo	
  causar	
  ou	
  não	
  a	
  subs3tuição	
  de	
  
um	
  aminoácido.	
  
Val	
   Thr	
   Tyr	
   Gly	
  
Val	
   Ala	
   Tyr	
   Gly	
  
Val	
   Ala	
   Tyr	
   Gly	
  
Tradução	
  
Ribossomo	
  
Tradução	
  
Aminoácidos:	
  	
  
componentes	
  das	
  protéinas	
  
•  Unidades	
  fundamentais	
  das	
  proteínas	
  
•  Estrutura	
   formada	
   por	
   um	
   Carbono-­‐	
   α	
   (centro	
   quiral);	
  
ligado	
   a	
   pelo	
   menos	
   um	
   grupo	
   carboxílico	
   e	
   um	
   grupo	
  
amino,	
  um	
  átomo	
  de	
  hidrogênio	
  e	
  um	
  grupamento	
  R	
  	
  
•  Aminoácidos	
  têm	
  como	
  fórmula	
  geral:	
  
Aminoácidos:	
  estrutura	
  
-­‐	
  C	
  -­‐	
  
Carbono	
  α	
  
COO-­‐	
   Grupo	
  carboxila	
  
+H3N	
  Grupo	
  amino	
  
R 
Radical	
  ou	
  cadeia	
  lateral	
  
(cadeia	
  orgânica)	
  
H	
  
O	
  papel	
  que	
  	
  os	
  aminoácidos	
  desempenham	
  nas	
  
proteínas	
  está	
  relacionado	
  às	
  propriedades	
  químicas	
  dos	
  
radicais	
  
+H3N-­‐	
  C	
  -­‐	
  H	
  
COO-­‐	
  
R 
	
  Aminoácidos:	
  propriedades	
  
Grupos	
  R	
  Apolares,	
  alifá3cos	
  	
  
Tendem	
  se	
  aglomerar	
  entre	
  si	
  nas	
  proteínas,	
  estabilizando	
  a	
  	
  
estrutura	
  proteica	
  através	
  de	
  interações	
  hidrofóbicas	
  
Classificação	
  pelo	
  grupamento	
  R	
  
Grupos	
  R	
  Aromá3cos	
  
São	
  rela3vamente	
  hidrofóbicos,	
  devido	
  suas	
  cadeias	
  laterais	
  aromá3cas	
  
Grupos	
  R	
  polares,	
  não	
  carregados	
  
São	
  muito	
  solúveis	
  em	
  água,	
  pois	
  possuem	
  grupos	
  funcionais	
  capazes	
  	
  
de	
  formar	
  ligações	
  de	
  hidrogênio	
  com	
  a	
  água	
  	
  
Carregados	
  posi3vamente	
  (básicos)	
  e	
  nega3vamente	
  (ácidos)	
  
Grupos	
  R	
  polares	
  
Aminoácidos:	
  propriedades	
  fundamentais	
  
1.  Podem	
  atuar	
  como	
  ácidos	
  e	
  bases:	
  
•  De	
  acordo	
  com	
  seu	
  grupamento	
  R	
  (ionizáveis),	
  amino	
  e	
  carboxil;	
  
Dependendo	
  do	
  meio,	
  os	
  
aminoácidos	
  podem	
  atuar	
  
como:	
  
-­‐ ácidos	
  (protonado,	
  
podendo	
  doar	
  prótons),	
  	
  	
  
-­‐ 	
  neutros	
  (a	
  forma	
  
protonada	
  e	
  a	
  forma	
  
receptora	
  de	
  prótons	
  em	
  
equilíbrio)	
  e	
  	
  
-­‐ base	
  (base	
  conjugada	
  do	
  
ácido	
  correspondente,	
  ou	
  
seja,	
  perdeu	
  prótons,	
  e	
  
agora	
  é	
  receptora	
  deles).	
  
Aminoácidos:	
  propriedades	
  fundamentais	
  
Aminoácidos:	
  propriedades	
  fundamentais	
  
2.	
  Tem	
  curvas	
  de	
  3tulação	
  caracterís3cas	
  que	
  predizem	
  a	
  carga	
  elétrica:	
  
•  Adição	
  ou	
  remoção	
  de	
  prótons;	
  
•  Relação	
  entre	
  sua	
  carga	
  líquida	
  e	
  o	
  pH	
  da	
  solução	
  (ponto	
  
isoelétrico	
  –	
  pI).	
  
O	
  pH	
  no	
  qual	
  a	
  carga	
  elétrica	
  global	
  da	
  molécula	
  é	
  nula	
  
pI	
  =	
  (pKi	
  +	
  pKj)	
  
2	
  
O	
  ponto	
  onde	
  se	
  observa	
  o	
  fim	
  da	
  liberação	
  de	
  prótons	
  por	
  parte	
  da	
  carboxila	
  é	
  o	
  ponto	
  
isoelétrico,	
  pI,	
  esse	
  ponto	
  possui	
  um	
  pH	
  caracterís3co,	
  onde	
  se	
  observa	
  todo	
  o	
  
aminoácido	
  como	
  íon	
  dipolar,	
  ou	
  seja,	
  a	
  carga	
  total	
  é	
  igual	
  a	
  zero.	
  
H3N+	
   C	
   COOH	
  
H	
  
R	
  
H3N+	
   C	
   COO	
  
H	
  
R	
  
H2N	
   C	
   COO	
  
H	
  
R	
  
pK	
  COOH	
   pK	
  	
  NH3+	
  
pKa	
  =	
  medida	
  da	
  tendência	
  de	
  um	
  grupamento	
  de	
  doar	
  proton	
  
H3N+	
   C	
   COOH	
  
H	
  
H	
  
H3N+	
   C	
   COO	
  
H	
  
H	
  
H2N	
   C	
   COO	
  
H	
  
H	
  
pK	
  iCOOH	
   pKj	
  	
  NH3+	
  
pI	
  =	
  (2,34	
  +	
  9,60)	
  
2	
  
pI	
  =	
  5,97	
  
pI	
  =	
  (pKi	
  +	
  pKj)	
  
2
Curva	
  de	
  3tulação	
  	
  
da	
  Glicina	
  
Aminoácidos	
  Monoamino	
  	
  Monocarboxílicos	
  
	
  (com	
  grupo	
  R	
  não	
  ionizável):	
  dois	
  valores	
  de	
  pKa	
  
Aminoácidos	
  com	
  grupo	
  R	
  ionizável	
  tem	
  curvas	
  de	
  
3tulação	
  mais	
  complexas:	
  com	
  três	
  valores	
  de	
  pKa	
  	
  
H3N+	
   C	
   COOH	
  
H	
  
H3N+	
   C	
   COO	
  
H	
  
H2N	
   C	
   COO	
  
H	
  
CH2	
  
CH2	
  
COOH	
  
H3N+	
   C	
   COO	
  
H	
  
CH2	
  
CH2	
  
COOH	
  
CH2	
  
CH2	
  
COO	
  
CH2	
  
CH2	
  
COO	
  
pKi	
  COOH	
   pKj	
  	
  NH3+	
  pKR	
  COOH	
  
pK1	
   pK2	
   pK3	
  
14	
  
6
8
12	
  
10	
  
4	
  
2	
  
0
pH	
  
Ácido	
  Glutâmico	
  
pKi=	
  2.19	
  
pKR=	
  4.25	
  
pKj=	
  9.67	
  
=	
  3.22	
  
OH-­‐	
  equivalents	
  
pI	
  =	
  pKi	
  +	
  pKR	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  2	
  
	
  
pI	
  =	
  2.19	
  +	
  4.25	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  2	
  
	
  
pI	
  =	
  3.22