Biomol P1

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Aula 01 – Ácidos nucleicos, genes e genomas 
O que são ácidos nucleicos? 
 São polinucleotídeos de ocorrência biológica onde as unidades (nucleotídeos) estão 
ligadas a uma sequência específica por ligações fosfodiéster (Lehninger). 
 São longos polímeros que levam informações sob uma forma que pode ser transmitida 
de uma geração para a seguinte. São macromoléculas constituídas de um grande 
número de nucleotídeos ligados, cada um composto de uma pentose, um fosfato e 
uma base nitrogenada (nucleobase) (Stryer). 
Os nucleotídeos apresentam três componentes característicos: (1) uma base nitrogenada, (2) 
uma pentose e (3) um ou mais fosfatos 
(PO4). As bases nitrogenadas são 
derivadas de dois compostos 
relacionados, a pirimidina e a purina. O 
nucleotídeo é a unidade dos ácidos 
nucleicos. O composto formado apenas 
pelo açúcar e a base nitrogenada é 
denominado nucleosídio, e a presença 
do fosfato no DNA e RNA é importante 
para a formação do laço diéster. 
A base de um nucleotídeo é ligada 
covalentemente (no N-1 das pirimidinas 
e no N-9 das purinas) por uma ligação 
N-beta-glicosídica ao carbono 1’ da 
pentose, e o fosfato é esterificado no 
carbono 5’. 
Extremidade 5’ – PO4; 
Extremidade 3’ – OH. 
Tanto o DNA quanto o RNA contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G), e 
duas pirimídias. No DNA e no RNA, uma das pirimidinas é a citosina (C), mas a segunda 
pirimidina não é a mesma nos dois: é a timina (T) no DNA e a uracila (U) no RNA. O DNA 
organiza-se em uma fita dupla, enquanto o RNA é fita simples, podendo assim ser mais 
comprido e mais estável, e por isso ocorreu a mudança (na vida) de RNA para DNA. O DNA 
permitiu uma maior complexidade dos seres, possibilitando uma biblioteca genômica maior 
(mais condições de estocar genes que são mais complexos). Há mais guanina-citosina no DNA 
porque, uma vez que possuem mais ligações de hidrogênio, são mais estáveis. 
Os ácidos nucleicos têm dois tipos de pentoses. As recorrentes unidades 
desoxirribonucleotídicas do DNA e as unidades ribonucleotídicas do RNA, onde a mudança é a 
presença de um átomo de oxigênio a menos no 
DNA. É a pentose que define a identidade do ácido 
nucleico. 
Embora os nucleotídeos que contêm as principais 
purinas e pirimidinas sejam os mais comuns, o DNA 
e o RNA também contêm algumas bases 
secundárias. No DNA, as mais comuns delas são as 
formas metiladas das bases principais. Essas bases 
alteradas muitas vezes apresentam funções na 
regulação ou na proteção da informação genética. 
É por essas alterações que a quantidade de pares 
de base não bate 100%, podendo ter alguns 
porcentos a mais de citosina do que de guanina, 
por exemplo. Às vezes, a modificação é tanta que 
ocorre uma ligação anômala (por exemplo, uma 
nucleobase vinda da timina ligando-se com uma 
guanina). 
Os nucleotídeos consecutivos de ambos DNA e RNA 
são ligados covalentemente por “pontes” de grupo 
fosfato, nas quais o grupo 5’-fosfato de uma 
unidade nucleotídica é ligado ao grupo 3’-hidroxila 
do próximo nucleotídeo, criando uma ligação 
fosfodiéster. 
Estrutura dos ácidos nucleicos 
O DNA foi inicialmente isolado e caracterizado por 
Friedrich Miescher em 1868. Ele chamou a substância contentando fósforo de “nucleína”. Até 
os anos de 1940, com o trabalho de Avery, MacLeod e McCarty, não existia uma evidência 
convincente de que o DNA fosse o material genético. Avery e seus colegas descobriram que o 
DNA extraído de uma linhagem virulenta da bactéria Streptococcus pneumoniae e injetado em 
uma linhagem não virulenta da mesma bactéria transformava a linhagem não virulenta em 
virulenta. Eles concluíram que o DNA da linhagem virulenta carregava a informação genética 
para virulência. Então, em 1952, experimentos de Alfred D. Hershey e Martha Chase, que 
estudaram a infecção de células bacterianas por um bacteriófago, com DNA ou proteína 
marcados radioativamente, acabaram com qualquer dúvida remanescente de que o DNA, e 
não a proteína, portava a informação genética. 
1. A composição de bases do DNA, em geral, varia de uma espécie para a outra; 
2. Amostras de DNA isoladas de diferentes tecidos da mesma espécie têm a mesma 
composição de bases; 
3. A composição de bases de DNA em uma dada espécie não muda com a idade do 
organismo, seu estado nutricional ou a mudança de ambiente; 
4. Em todos os DNAs celulares, independentemente da espécie, o número de resíduos da 
adenosina é igual ao número de resíduos da timina, e o número de resíduos da 
guanosina é igual ao número de resíduos de citosina. Dessas correlações, conclui-se 
que a soma dos resíduos de pirimidina é 
igual ao à soma de resíduos de purina. 
Essas relações quantitativas, algumas 
vezes denominadas “regras de 
Chargaff”, foram confirmadas por 
muitos outros pesquisadores. 
James Watson e Francis Crick contaram 
com essas informações sobre o DNA 
para deduzir sua estrutura. O modelo 
consiste em duas cadeias de DNA 
helicoidais enroladas em torno do 
mesmo eixo para formar uma dupla-
hélice de orientação à direita. Podem 
ser formadas três ligações de hidrogênio 
entre G e C, mas apenas duas entre A e 
T. O pareamento perfeito das duas fitas 
cria um sulco maior e um sulco menor na superfície do duplex. 
Quando Watson e Crick construíram seu modelo, eles tiveram que decidir inicialmente se as 
fitas de DNA seriam paralelas ou antiparalelas – se suas ligações fosfodiéster 3’-5’ iriam seguir 
o mesmo sentido ou em sentidos opostos. Uma orientação antiparalela produziu o modelo 
mais convincente. 
As duas cadeias polinucleotídicas antiparalelas da dupla-hélice de DNA não são idênticas nem 
na sua sequência de bases e nem na sua composição. Elas são complementares entre si, ou 
seja, a base nucleotídica encontrada em uma fita 
tem seu complementar na outra fita. 
Estrutura do DNA 
Em células eucarióticas que não estejam se 
dividindo e naquelas em interfase, o material 
cromossômico, a cromatina, é amorfo e se 
mostra aleatoriamente distribuído em certas 
partes do núcleo, composto pelo DNA e por 
proteínas denominadas histonas. O DNA é 
compactado em vários níveis de enovelamento 
altamente organizado, com o DNA firmemente 
ligado a “contas” proteicas (que são complexos de DNA e histona). Essas contas, juntamente 
com o DNA que as conecta, formam o nucleossomo, que é a unidade fundamental da 
organização da cromatina. A conta de cada nucleossomo contêm oito moléculas de histonas. 
Variação estrutural no DNA reflete três 
aspectos: as diferentes conformações possíveis 
da desoxirribose, a rotação em torno das 
ligações contíguas que constituem o esqueleto 
de fosfodesoxirribose e a rotação livre em 
torno da ligação C-1’-N-glicosídica. 
A estrutura de Watson e Crick também é 
conhecida como forma B do DNA ou B-DNA, e 
é a estrutura mais estável para uma molécula 
de DNA de sequência aleatória sob condições 
fisiológicas normais, sendo, desta forma, o 
ponto de referência padrão em qualquer 
estudo das propriedades do DNA. O DNA pode 
assumir ainda outras duas formas: 
 A-DNA: a molécula de DNA está, nessa 
forma, voltada para a direita, porém a 
hélice assume um caráter mais largo. 
Essa conformação é favorecida em 
soluções que são relativamente livres de água; 
 Z-DNA: é o desvio mais radical do B-DNA, pois a maior diferença é que esta molécula 
se encontra voltada para a esquerda, tendo ainda uma aparência mais delgada e 
alongada. Assume ainda uma aparência de zigue-zague. É formado em sequências de 
DNA ricas em C/G. 
Cromossomos 
O período de vida da célula em que ela não está em processo de 
divisão é denominado interfase.A cromatina da célula interfásica 
é uma massa de filamentos chamados de cromossomos. Se 
pudéssemos separar, um por um, os cromossomos de uma célula 
interfásica humana, obteríamos 46 filamentos, longos e finos. 
Na célula que está em processo de divisão, cada cromossomo 
condensado aparece como um par de bastões unidos em um 
determinado ponto, o centrômero. De acordo com a posição do 
centrômero, ele pode ser classificado em metacêntrico, 
submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico. 
O gene é a unidade de informação genética contida em um 
segmento de DNA, logo, uma sequência de nucleotídeos. O 
produto final pode ser uma proteína ou um transcrito. A 
informação biológica está contida no gene e é tornada disponível 
através da expressão genética, que é altamente regulada. 
Alguns genes de procariotas estão organizados linearmente sob o 
controle da mesma região reguladora da transcrição, formando 
um óperon. 
Aula 02 – Replicação do DNA 
Com a descoberta de que o DNA era quem carregava a herança genética e que Watson & Crick 
deduziram sua estrutura, ficou claro o mecanismo pelo qual o DNA atuava como molde para a 
replicação e transmissão da informação genética: uma fita é o complemento da outra. As 
regras estritas do pareamento de 
bases significam que cada fita 
fornece um molde para uma nova 
fita com uma sequência previsível e 
complementar. Assim, o DNA é capaz 
de replicar, e sua transcrição leva a 
produção de moléculas de RNA, que 
podem ser traduzidas em proteínas. 
Esse é o dogma central da biologia, 
proposto por Crick em 1956. 
Replicação do DNA 
O mecanismo de replicação do DNA está baseado no pareamento das bases da dupla hélice do 
DNA. A estrutura do DNA contém a informação necessária para perpetuar sua sequência de 
bases. Três modelos foram propostos para explicar o mecanismo de replicação do DNA: 
 Descontinua: também chamada de dispersiva, a fita nova teria trechos recém-
transcritos e trechos parentais intercalados (hibridização); 
 Conservativa: o 
resultado da transcrição seria 
uma fita dupla com DNA 
totalmente novo em uma das 
células-filhas, e a outra com as 
fitas parentais; 
 Semi-conservativa: 
cada fita de DNA funciona como 
molde para a síntese de uma 
nova fita, produzindo duas 
novas moléculas de DNA, cada 
qual com uma fita nova e uma 
fita antiga. 
Watson e Crick propuseram a 
hipótese de replicação semiconservativa logo após a publicação de seu artigo de 1953, e a 
hipótese foi comprovada por Meselson e Stahl em 1957. Eles cultivaram células de E. coli por 
várias gerações em um meio cuja única fonte de nitrogênio continha o isótopo pesado de 
nitrogênio (N15). Assim, o DNA dessas bactérias tinha ambas as fitas com N15. A mistura do 
DNA com nitrogênio pesado e leve pode ser separada por centrifugação. 
As células de E. coli cultivadas em uma 
meio de N15 foram transferidas para 
um novo meio contendo apenas o 
isótopo leve, em que foram deixadas 
crescendo até que sua população 
tivesse dobrado. O DNA das células-
filhas era híbrido, com uma nova fita 
N14 e uma fita parental N15. Esse 
resultado comprovava a teoria da 
replicação semi-conservativa, uma vez 
que as bactérias possuíam uma fita 
nova e uma parental. Na etapa seguinte 
do experimento, as células foram 
colocadas novamente em crescimento, 
até que seu número dobrasse, no meio 
com N14. O produto de DNA desse 
segundo ciclo replicação exibiu duas 
bandas no gradiente de densidade, um 
com densidade igual àquela do DNA 
leva e outra com a densidade do DNA 
híbrido observada após a primeira 
duplicação celular. 
 
 
A replicação começa em uma origem 
(replicon) e segue 
bidireccionalmente. Geralmente, 
mais de um replicon se inicia para a 
replicação do DNA, agilizando o 
processo. Os replicons vão se 
estendendo e crescendo lateral e 
bidireccionalmente. 
A replicação é um processo 
coordenado e as fitas parentais são 
desenroladas e então replicadas 
simultaneamente. É conhecido como 
forquilha de replicação o ponto onde 
o DNA parental se separa e onde se 
iniciará a síntese de uma nova fita. 
Uma nova fita é sempre sintetizada 
na direção 5’-3’. Como as duas fitas de DNA são antiparalelas, a fita que serve de molde (fita 
líder) é lida a partir da extremidade 3’ em 
direção à extremidade 5’, produzindo uma 
fita 5’-3’. 
Como a outra fita é sua complementar e está 
na direção inversa, para evitar que a 
replicação ocorra ao contrário do esperado, 
essa outra fita (fita retardada) é sintetizada 
em pequenos pedaços denominados 
fragmentos de Okazaki. A enzima entra no 
meio do DNA e o replica ao contrário por um 
trecho, voltando depois a outro trecho e 
replicando mais um pedaço. Depois, a DNA-
ligase une os fragmentos. 
Essa necessidade da fita ser sintetizada na 
mesma direção 5’-3’ é causada pela enzima 
responsável pelo processo de replicação, as DNA polimerases, que só funcionam nessa 
direção. Para que as DNA polimerases possam funcionar, elas requerem um molde, que é a 
própria fita de DNA parental, e um primer. O primer é um segmento de fita (complementar ao 
molde), sendo geralmente um oligonucleptídeo de RNA e enzimas especializadas (primases) 
sintetizam-no quando e onde foram requeridos. Todas as DNA-polimerases só podem 
adicionar nucleotídeos a uma fita preexistente, e por isso a presença do primer é vital. 
Depois que um pedaço do novo DNA é sintetizado, o primer é retirado do DNA (por ter 
ribonucleotídeos), a DNA-polimerase então substitui o primer e continua a transcrição. 
Um sítio ativo de DNA-polimerase tem duas partes: o sítio de inserção, onde o nucleotídeo é 
inicialmente posicionado para formar a ligação fosfodiéster em seguida e ser posicionado no 
sítio de pós-inserção. Em seguida a DNA-polimerase se move ao longo do molde e adiciona 
outro nucleotídeo. 
O acesso às fitas de DNA que 
atuam como moldes requer a 
separação das duas fitas 
parentais. Isso geralmente é 
feito pelas helicases, enzimas 
que se deslocam ao longo do 
DNA e separam suas fitas, 
utilizando energia química a 
partir do ATP. As helicases o 
fazem por serem capazes de 
desfazer as ligações de 
hidrogênio. Elas atuam em 
conjunto com a topoisomerase, que destorce as fitas para a passagem das helicases. As 
proteínas ligadoras do DNA se ligam as fitas separadas pela helicase para evitar que elas 
voltem a se unir. 
Ação da telomerase 
Replicar a extremidade da fita atrasada do DNA (região do telômero) é complicado uma vez 
que polimerase III requer um primer e somente pode alongar a fita a partir do terminal 3’. A 
não formação do primer de RNA no terminal da fita de DNA geraria uma lacuna não 
preenchida, o que poderia resultar, a cada ciclo de replicação, em cromátides-filhas muito 
menores. 
 
A telomerase possui um bloco de nucleotídeos e uma fita de RNA, ou seja, é uma proteína 
mista. A molécula de DNA dela se pareia com o final da fita de DNA atrasada, alongando-a. O 
primer se liga nesse trecho a 
mais e a polimerase pode 
então sintetizar esse último 
fragmento de Okazaki, que 
depois é unido ao resto pela 
ação da DNA-ligase. 
O problema é que, 
geralmente, as células 
possuem pouca telomerase. A 
perda do telômero é o que 
leva ao envelhecimento celular 
e do indivíduo. Células 
cancerígenas, por outro lado, 
produzem muito dessa 
enzima. 
Aula 04 – Transcrição do DNA 
O que é transcrição? 
 “É a síntese de RNA a partir de um molde de DNA catalisada pela enzima RNA 
polimerase. (Stryer)”. 
 “É a síntese de uma fita polinucleotídica de RNA 
que ocorre sobre um moldede DNA. (Campbell)”. 
 “Processo em que um sistema de enzimas 
converte a informação genética de um segmento de fita 
dupla de DNA em um filamento de RNA com uma 
sequência complementar de bases a uma das fitas do 
DNA. (Lehninger)”. 
O fluxo da informação na célula é unidirecional, ou seja, o 
molde de DNA transcrito numa fita de RNAm e traduzida 
em um peptídeo não é capaz de fazer o caminho de 
retorno. 
Todas as moléculas de RNA, exceto os genomas de RNA de certos vírus, são derivadas de 
informação permanentemente armazenada no DNA. Durante a transcrição, um sistema de 
enzimas converte a informação genética de um segmento de fita dupla de DNA em um 
filamento de RNA com uma sequência de bases complementar a uma das fitas de DNA. Três 
tipos principais de RNA são produzidos: 
 RNAs mensageiros (RNAm) – codificam a sequência de aminoácidos de um ou mais 
polipeptídeos especificados por um gene ou conjunto de genes; 
 RNAs transportadores (RNAt) – leem a informação codificadas no RNAm e transferem 
o aminoácido adequado para uma cadeia polipeptídica em crescimento durante a 
síntese de proteínas; 
 RNAs ribossomais (RNAr) – são constituintes dos ribossomos, as máquinas celulares 
intrincadas que sintetizam proteínas. 
Durante a replicação, o cromossomo inteiro é em geral copiado, mas a transcrição é mais 
seletiva.. A célula restringe a expressão da informação genética Apenas genes ou grupos de 
genes particulares são transcritos à formação dos produtos gênicos necessários em 
determinado momento, ativando e desativando determinados genes. 
A soma de todas as moléculas de RNA produzidas em uma célula sob um determinado 
conjunto de condições é chamado de transcriptoma celular, e ele é diferente para cada 
indivíduo e também de acordo com o tecido, alimentação ou estímulos ambientais. A 
regulação da transcrição gênica define a adaptação do indivíduo ao meio, embriogênese e 
diferenciação celular. 
Transcrição em célula bacteriana vs. em célula eucariota 
Em uma célula bacteriana, que não apresenta núcleo, o RNAm produzido pela transcrição é 
imediatamente traduzido, sem processamentos adicionais. Ou seja, a transcrição em 
procariotos é simultânea à tradução. 
Já em células eucariotas, o núcleo fornece um compartimento separado para a transcrição. O 
transcrito original de RNA, chamado de pré-RNAm, é processado de várias formas antes de 
deixar o núcleo como uma molécula de RNAm. Esse processamento também “protege” as 
pontas do RNAm para ele não ser degradado por enzimas no citoplasma. A transcrição é 
seguida pela tradução, mas esses eventos não são simultâneos. 
Transcrição do RNA 
A RNA-polimerase dependente de DNA precisa, além de um molde de DNA, de todos os 
quatro ribonucleosídeos trifosfatos (ATP, GTP, UTP e CTP) como precursores das unidades de 
nucleotídeos de RNA, bem como de Mg2+. A RNA-polimerase alonga uma fita de RNA ao 
adicionar unidades de ribonucleotídeos à extremidade hidroxila 3’, construindo o RNA na 
direção 5’-3’. 
A RNA-polimerase precisa de DNA para sua atividade e é mais ativa quando ligada a um DNA 
de fita dupla. Apenas uma das duas fitas serve de molde, e a fita molde de DNA é copiada na 
direção 3’-5’ (antiparalela à nova fita de RNA), com a adição de nucleotídeos complementares 
a ela na fita de RNA. 
Ao contrário da DNA-polimerase, 
a RNA-polimerase não precisa de 
um iniciador para a síntese. A 
iniciação ocorre quando a RNA-
polimerase se liga a sequências 
de DNA específicas chamadas de 
promotores. 
A fim de permitir que a RNA-
polimerase sintetiza uma fita de 
RNA complementar a uma das 
fitas de DNA, a fita dupla de DNA 
deve se desenrolar em um 
pequeno trecho, formando uma 
“bolha” de transcrição. A rotação 
da fita de DNA é restrita na 
maioria dos DNAs por proteínas 
que se ligam ao DNA e outras 
barreiras estruturais. Como resultado, uma RNA-polimerase em movimento gera ondas de 
superespirais para a frente (positivas) e para trás da bolha de transcrição (negativas). Na 
célula, os problemas topológicos causados pela transcrição são aliviados pela ação das 
topoisomerases. 
RNA-polimerase de procarioto 
A RNA-polimerase dependente de DNA da E. coli é um enzima complexa, grande, com cinco 
subunidades centrais e uma sexta subunidade, de um grupo denominado “ro”, que se liga 
transitoriamente e direciona a enzima para sítios específicos no DNA. Essas seis subunidades 
constituam a holoenzima de RNA–polimerase. 
RNA-polimerase em eucariontes 
São três diferentes: 
 
Fases da transcrição do RNA 
Fase de iniciação 
A RNA-polimerase se liga a 
sequências específicas no 
DNA chamadas de 
promotores, onde existe o 
TATA box, que é uma 
sequência de DNA 5’-
TATAAA-3’ existente na 
região promotora dos genes 
de eucariotos. Essa 
sequência está cerca de 25 a 30 pares de base do sítio de início da transcrição. O TATA box é 
um tipo de sequência de consenso, já que, embora elas são sejam idênticas em todos os 
promotores, certos nucleotídeos particularmente comuns são encontrados em sequências 
específicas que caracterizam aquela sequência como uma promotora. 
 
Assim, inicia-se a bolha de transcrição. 
Fase de alongamento 
A enzima RNA-polimerase insere 
ribonucleotídeos no sentido 5’-3’ e 
constrói uma molécula de RNA. A síntese é progressiva; isso é, a RNA-polimerase irá introduzir 
um grande número de nucleotídeos em uma 
molécula de RNA crescente antes de se 
dissociar. 
Fase de terminação 
O encontro com certas sequências de DNA 
(códon de finalização) resulta no fim da 
síntese de RNA. A bolha de transcrição acaba 
e o DNA é reenrolado. A RNA-polimerase se 
afasta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Processamento do RNA 
Praticamente todas as moléculas de 
RNA em eucariontes são processadas 
em algum grau após a síntese. Várias 
das enzimas que catalisam essas 
reações consistem em RNA em vez de 
proteína, ou seja, são ribozimas. 
No processo chamado splicing de 
RNA, os íntrons (trechos não 
codificantes do RNA) são removidos 
do transcrito primário e os éxons são 
ligados para formar uma sequência 
contínua que especifica um 
polipeptídeo funcional. As enzimas do 
splicing se acoplam ao RNA formando 
o spliceossomo, que é o conjunto 
dessas enzimas trabalhando para a 
maturação do RNA, nos seguintes passos: 
1. Formação do laço de íntron; 
2. Clivagem no sítio 5’; 
3. Clivagem no sítio 3’; 
4. Ação da ligase na ligação dos éxons. 
Os RNAm de eucariontes também são modificados em cada extremidade. O pré-RNA (ou RNA 
heterogêneo nuclear) recebe um resíduo modificado denominado capuz (cap), sendo um 
resíduo de 7-metil-guanosina-trifosfato na extremidade 5’. Na extremidade 3’, um pedaço dela 
é clivado antes que se acrescente uma cauda poli-A. Esses dois processos ocorrem antes do 
splicing. A adição do cap e da cauda poli-A provavelmente ajudam a proteger o RNAm de 
destruição enzimática. 
 
RNA transportador 
 
RNA ribossomal 
Aula 05 – Tradução do RNA e síntese proteica 
O que é tradução? 
 “É a orientação da sequência dos aminoácidos em uma proteína a partir da sequência 
de nucleotídeos do RNAm. (Stryer)”. 
 “É o processo de síntese das proteínas no qual a sequência de aminoácidos da 
proteína reflete a sequência de bases no gene que codifica esta proteína. (Campbell)”. 
 “É o processo total da síntese de proteínas guiada pelo RNAm.” (Lehninger).” 
Dois avanços foram muito importantes para a descoberta do processo da tradução: 
1. A descoberta de que aminoácidos eram capazes de se ligarem ao RNA transportador 
para formar aminoacil-tRNA, em um processocatalisado pelas enzimas aminoacil-
tRNA-sintases. 
2. A verificação de que o RNAt “traduz” a sequência nucleotídica de um RNAm na 
sequência de aminoácidos de um polipeptídeo, ocorrendo a síntese proteica. 
Um códon é um conjunto de três aminoácidos que codificam um aminoácido específico (ou 
seja, são 64 combinações possíveis). A tradução ocorre de forma que esses trios são lidos de 
maneira sucessiva. Um primeiro códon específico na sequência estabelece a fase de leitura, na 
qual, a cada três resíduos de nucleotídeos, inicia-se um novo códon. 
Vários códons possuem “funções 
especiais”. O códon de iniciação AUG 
é o sinal mais comum para o início de 
um polipeptídeo em todas as células, 
além de codificar resíduos de Met nas 
posições internas dos polipeptídeos. 
Os códons de parada (UAA, UAG e 
UGA) geralmente sinalizam o fim da 
síntese de polipeptídeos e não 
codificam qualquer aminoácido 
conhecido. 
Uma característica intrigante do 
código genético é que um aminoácido 
pode ser codificado por mais de um 
códon, de modo que o código é 
considerado degenerado (uma 
tradução mal feita do inglês, não 
significando que ele é falho). Apesar 
de um aminoácido possuir um ou mais 
códons, cada códon codifica apenas 
um aminoácido, e essa degeneração 
não é uniforme: enquanto a 
metionina e o triptofano têm, cada 
um, apenas um códon, argenina, leucosina e serina possuem seis códons cada. O último 
nucleotídeo do códon é dito oscilante: se os dois primeiros se repetirem e só o último variar, é 
possível que esse conjunto todo determine todos o mesmo aminoácido. 
Em procariotos, um RNAm pode codificar mais que uma proteína, sendo chamada de 
policistrônico, enquanto RNAm de eucariotos, que codifica apenas uma cadeia polipeptídica, é 
monocistrônico. 
O código genético é quase universal, com a exceção 
intrigante de algumas pequenas variações nas 
mitocôndrias, em algumas bactérias e em alguns 
eucariotos unicelulares. 
Os RNAs transportadores pareiam com códons do 
RNAm em uma sequência de três bases no RNAt 
denominada anticódon. 
Ribossomos 
 Ribossomo 70S: encontrado em procariontes 
(bactérias) e formado por subunidades 50S e 
30S. O sulco que existe entre as duas 
subunidades é o local onde ocorre a síntese 
proteica. Possui 3 moléculas de RNAr e 52 
moléculas de proteína. 
 Ribossomo 80S: encontrado em eucariontes 
(leveduras) e formado pelas subunidades 60S 
e 40S. Apresenta estrutura semelhante ao 
70S, porém é mais complexo, mais denso e maior. Contêm mais proteínas e RNA do 
que o 70S. 
A síntese proteica ocorre nos ribossomos, que são complexos supramoleculares formados por 
proteínas e RNAr. 
Os ribossomos possuem três sítios 
de interação com o aminoacil-RNAt: 
 Sítio A: recepção do 
aminoacil-RNAt; 
 Sítio P: tradução gênica e da 
formação do laço peptídico; 
 Sítio E: liberação do RNAt 
para citoplasma. 
RNA transportador 
Os RNAt correspondem a 10% do 
RNA total da célula, sendo 
denominados de adaptadores. Eles 
se ligam, de modo específico, às 
bases do RNAm para inserir os aminoácidos durante a síntese proteica. Cada RNAt possui uma 
estrutura específica, denominada anticódon, que reconhece uma determinada sequência 
(códon) na molécula de RNAm. 
O RNAr tem entre 73 e 93 nucleotídeos. O 
“braço do anticódon” possui um trio de bases 
(anticódon) que traduz o códon do RNAm 
durante a síntese proteica, e o “braço do 
aminoácido” possui a sequência CCA, que se 
liga ao aminoácido a ser transportado. 
Após seu processamento, o RNAt precisa ser 
ativado, passando a ser designado aminoacil-
RNAt. Essa ativação dá-se pela ligação de um 
aminoácido ao terminal 3’, reação com gasto 
de ATP e mediada pela enzima aminoacil-
RNAt-sintetase. Existe um enzima para cada 
aminoácido, verificando-se que a ativação de 
diferentes RNAt que transportam o mesmo 
aminoácido é feito pela mesma enzima 
(mesmo aminoácido, mesma enzima). 
Polissomos 
Um polissomo é definido pelo conjunto de 8 a 
20 ribossomos, separados por uma distância de 
80 nucleotídeos, que constitui a unidade 
funcional da síntese proteica. Eles podem ser encontrados livres no citoplasma, para fazerem a 
síntese de proteínas para uso da própria célula, ou estarem aderidos aos RE, participando da 
síntese de proteínas para exportação. 
Em bactérias, a 
transcrição e a tradução 
ocorrem 
simultaneamente no 
citoplasma. A síntese de 
proteínas já se inicia 
durante a transcrição 
porque os ribossomos 
(dos polissomos) reconhecem as sequências específicas na extremidade 5’ do RNAm e iniciam 
a tradução. Sua produção proteica é mais veloz porque células procariotas não precisam fazer 
processamento do RNAm, somente do RNAt e o RNAr. 
Síntese de proteínas 
ETAPA 1: Ativação de aminoácidos. Primeiramente, é preciso, para que a síntese proteica 
possa ocorrer, que haja primeiro a ativação dos aminoácidos, fazendo sua ligação à molécula 
adequada de RNAt. Essa reação ocorre no citosol, e não no ribossomo. A ligação é dependente 
de ATP, e a enzima responsável (aminoacil-sintase) é dependente de Mg2+. Quando ligados ao 
aminoácido, os RNAt são ditos aminoacilados. 
Formação do aminoacil-RNAt 
ETAPA 2: Iniciação. A subunidade menor liga-se primeiro às moléculas de IF-1 e IF-3, nos sítios 
E e A, respectivamente. O IF-1 impede a ligação prematura do RNAt no sítio A e facilita a 
atividade do IF-3 e IF-2. O IF-3 liga-se à subunidade 30S para impedir a associação prematura 
da subunidade 50S, ao mesmo tempo que aumenta a especificidade do sítio P pelo fMet-RNAt 
(formil-metionina, presente apenas em bactérias, nos humanos é só Met-RNAt mesmo). Após 
isso, ele pode se ligar ao RNAm. 
Em seguida, a IF-2 facilita a ligação do fMet-RNAt à subunidade 30S do ribossomo, alocando-o 
no sítio P (único não ocupado). O IF-2 liga-se ao GTP e à subunidade 30S ajudando na 
identificação do fMet-RNAt, que forma pares de bases com o códon de iniciação. 
Quando todo esse complexo é formado, a subunidade 50S pode se associar ao complexo. Para 
favorecer energia ao processo, a IF-2 hidrolisa o GTP (ATP seria uma molécula muito 
energética para ser usada, usa-se então o GTP) e então há a dissociação do IF-1, IF-2 e IF-3 do 
complexo de iniciação 70S. 
 
ETAPA 3: Alongamento. O fator de alongamento EF-Tu 
liga-se ao GTP e depois liga-se ao aminoacil-RNAt, 
carregando-o ao ribossomo. Energizado, o aminoacil-
RNAt liga-se ao sítio A do ribossomo, agora livre com a 
saída do IF-1. Com a ligação, o fator de alongamento 
EF-Tu é liberado pelo ribossomo e regenerado em um 
processo que requer o fator de alongamento EF-Ts e 
outra molécula de GTP, tornando-se apto para mais 
uma vez ser usado na síntese proteica. 
O fMet é então transferido para o novo aminoacil-
RNAt, formando dipeptidil-RNAt através de uma 
ligação peptídica com o aminoácido carregado por esse 
aminoacil-RNAt, resultando em um RNAt não 
carregado no sítio P. Esse processo é catalisado pela peptidil-transferase, junto a uma 
riboenzima do próprio ribossomo, a RNAr 23S. 
O fator de alongamento EF-G liga-se então a uma molécula de GTP e acopla-se no sítio A para 
coordenar a translocação do ribossomo. O ribossomo anda um códon no sentido 5’-3’. O 
movimento do ribossomo ao longo do RNAm transloca o dipeptidil-RNAt do sítio A para o sítio 
P, um processo que requer a hidrólise do GTP. O RNAt não carregado é translocado para o sítio 
E e dissocia-se do ribossomo, com o auxílio dos fatores de alongamento EF-G e do GTP, que 
também foram necessário para que o movimento de translocação ocorresse. 
 
ETAPA 4: Terminação. Um sinal de parada (UAG, UGAou UAA) é 
necessário para a terminação da síntese de proteínas. O códon de 
parada é reconhecido por um dos fatores de terminação (RF-1, RF-
2 ou RF-3). O fator de terminação liga-se ao sítio A, o que provoca 
a hidrólise da ligação éster entre o polipeptídeo nascente e o RNAt 
no sítio P, culminando na liberação 
do polipeptídeo completo. 
O RF-1 liga-se ao UAA ou UAG, 
enquanto que o RF-2 se liga ao UAA 
ou UGA. O RF-3 não liga em nenhum 
códon, mas favorece a ação da RF-1 
e RF-2, e também auxilia na 
dissociação das subunidades 30S e 
50S. 
Finalmente, ocorre a dissociação do complexo e o final da 
síntese proteica. 
ETAPA 5: Processamento pós-
tradução. Após a síntese, os 
polipeptídeos e proteínas 
dobram-se nas suas formas 
ativas tridimensionais, com o 
auxílio de proteínas especiais 
conhecidas como “chaperonas” 
e “chaperoninas”. Muitas 
proteínas são ainda 
processadas por reações de 
modificação pós-traducional 
para formar síntese de 
glicoproteínas, lipoproteínas, 
além da ativação de hormônios 
e enzimas.