Genética - DNA, transcrição, tradução, replicação

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GENÉTICA  
INTRODUÇÃO 
Qual a importância da genética? Hereditariedade. É fundamental não só para características físicas como 
também para, por exemplo, identificar genes de doenças, os quais podem ser transmitidos aos descendentes. 
Sendo assim, a hereditariedade pode ser utilizada tanto para benefícios quanto para malefícios. Ela é regida 
por cruzamentos e moldadas por mutações. 
 
Graças à genética temos a estrutura corpórea que temos hoje: quantidade e local onde estão, por exemplo, 
braços e pernas. Padrão de espécie. Mas não é só ela que influencia nas características do ser humano; o 
ambiente pode influenciar tanto fisicamente quanto emocionalmente. Como testar? Seres geneticamente 
iguais em ambientes diferentes: as características em comum serão de origem genética (mutações, 
cruzamentos); as variações, de origem ambiental. 
 
 
O DNA é uma macromolécula (assim como os lipídios, carboidratos e proteínas). Ele é um amontoado de 
repetições de nucleotídeos (fosfato, pentose e base nitrogenada); estrutura básica. O açúcar no DNA é 
chamado de desoxirribose porque tem apenas um átomo de hidrogênio no átomo de carbono 2, ao contrário 
da ribose (um componente do RNA), que tem um grupo hidroxila nessa posição. O fosfato e a pentose são 
estruturas fixas do nucleotídeo, enquanto a base nitrogenada é variável: 
 
PURINAS PIRIMIDINAS 
Adenina e guanina. 
Possuem dois anéis aromáticos 
Citosina, timina e uracila. 
Possuem apenas um anel aromático 
OBS: a uracila só se liga ao RNA e a timina ao DNA. 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
A base nitrogenada é sempre ligada à pentose no carbono número 1; a partir daí se faz a contagem dos 
outros carbonos e no carbono de número 5 está ligado o fosfato. Portanto, há 3 outros carbonos para perder 
ou adicionar coisas. A adenina se liga à timina/uracila por meio de 2 pontes de hidrogênio e a citosina a 
guanina por meio de 3 pontes, portanto, suas concentrações são iguais ou muito parecidas. Assim, o DNA 
com muitos pares G-C é mais estável que o DNA com muitos pares A-T. Uma purina sempre se liga à uma 
pirimidina . 
 
Assim como as bases nitrogenadas são conectadas, os açúcares de uma fita simples também são. Uma 
ligação fosfodiéster conecta o átomo de carbono 5' de uma desoxirribose ao átomo de carbono 3' da 
desoxirribose adjacente. 
 
Há nucleotídeos livres, geralmente trifosfatados, no citoplasma: ATP. Como ele só é ligado ao DNA em sua 
forma monofosfatada, é necessário quebrar o ATP em AMP (adenosina monofosfato). 
 
A estrutura é extremamente instável: fita dupla helicoidal que gira no próprio eixo. Tridimensional. Bases 
nitrogenadas ligadas umas às outras. Um único filamento de nucleotídeos não tem estrutura helicoidal; a 
forma helicoidal do DNA depende totalmente do pareamento e do empilhamento das bases nos filamentos de 
polaridade inversa. O DNA é uma hélice com giro para a direita; em outras palavras, tem a mesma estrutura 
de um parafuso que seria aparafusado no lugar fazendo-se um movimento rotativo no sentido horário. 
 
Possui dois sulcos: o maior é capaz de fazer mais ligações (proteínas maiores e específicas) enquanto o 
menor menos ligações (proteínas gerais e acessórias). A informação química que pode ser acessada no 
maior é mais significante do que a do menor. 
 
A dupla fita de DNA é anti-paralela, ou seja, cada cadeia simples possui uma orientação inversa à outra 
cadeia. O carbono número 5 dos nucleotídeos de uma das fitas está virado para um lado enquanto o da outra 
fita está virado para o lado contrário. A orientação das fitas é definida pela numeração química do carbono . 
Toda cadeia de ácido nucleico cresce no sentido 5’ → 3’. Para adicionar os nucleotídeos tem que ser na 
ponta 3 (é o único local que acontece a reação química). 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
Por ser uma molécula longa, o DNA precisa ser condensado a partir de um processo que envolve 
primeiramente seu espessamento e posteriormente seu encurtamento. 
 
1. As histonas H2A, H2B, H3 e H4 se unem formando um octâmero (nucleossoma), que é envolto por 
DNA. A histona H1 estabiliza e conecta nucleossomos. 
2. O enrolamento dessa fita composta por vários nucleossomos se chama cromatina. 
3. A partir da cromatina se forma o cromossomo, que nada mais é do que um DNA compactado. 
 
OBS: O que vai à frente é um complexo modelador de histonas se chama CAF ; ele retira/divide as histonas 
da frente para que a maquinaria passe e depois a remonta atrás. 
 
O nível de condensação do material genético se difere dependendo da necessidade e do tipo da célula. Por 
isso diferencia-se a cromatina em dois tipos: a heterocromatina , mais densamente enrolada e com DNA 
inativo, e a eucromatina que possui estrutura mais frouxa e genes ativos. Dessa forma, conclui-se que o 
acesso à informação genética está inteiramente vinculado à exposição do DNA não-compactado de uma 
determinada célula (eucromatina). Por esse motivo é que existem divergências estruturais, por exemplo, entre 
células epiteliais e hepatócitos, haja vista que a condensação genética de ambos encontra-se em regiões 
diferentes, levando a produção de proteínas distintas em cada uma delas. 
 
A produção de proteína em uma célula ocorre de forma dinâmica, pois a necessidade dessas moléculas 
orgânicas depende de mecanismos fisiológicos variáveis. Então, quando informações condensadas precisam 
ser utilizadas, ocorre a manutenção dessa estrutura de compactação a partir da quebra de nucleossoma, 
viabilizada pela ação das enzimas nucleases. 
 
Cada cromossomo um é uma molécula de DNA super enrolada. Em cada uma das células, há 23 pares de 
cromossomos (23 do pai e 23 da mãe). São divididos em formatos; cada “pedacinho” que contém informação 
é chamado de gene (unidade básica da hereditariedade); cada um produz uma proteína ou RNA funcional 
que faz parte da construção do organismo. A região mais condensada do cromossomo é onde as 
cromátides-irmãs entram em contato (ele está envolvido na divisão celular). O cinetócoro é um complexo 
proteico que media a ligação dos cromossomos, promovendo sua captura e transporte. 
 
O telômero é uma estrutura que fica na extremidade do cromossomo. Sua função é impedir o desgaste do 
material genético e manter a estabilidade estrutural. Na replicação, a célula sofre um encurtamento 
telomérico, pois ela apresenta dificuldade de duplicá-lo interinamente com eficiência. Sabe-se, então, que a 
cada divisão celular há perda de uma parte do telômero ou até de certos genes indispensáveis. Nesse último 
caso, a célula é sinalizada e sofre apoptose, fazendo que o organismo tende a morte. Conclui-se, assim, que 
o telômero é como um relógio celular para a senescência, haja vista que quanto mais ele encurta, menor o 
tempo divisional da célula. A enzima telomerase adiciona pontos de telômero na molécula de DNA e possui 
relação direta com células cancerígenas pelo fato de, quando ativada, possibilitar divisão celular 
indiscriminada e perder um dos seus principais mecanismos de morte. 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
REPLICAÇÃO 
Consiste na formação de duas moléculas de DNA, novas e de fita dupla, a partir de uma única que é 
conhecida como fita molde. As estruturas moldadas por esse processo devem ser idênticas à original, devido 
ao fato da replicação ser semiconservativa . 
 
Mas antes de se convencionar que a replicação é semiconservativa, existiam três categorias hipotéticas: 
 
⏤ Semiconservativa : cada uma das moléculas novas possui em sua composição uma fita da molécula 
inicial. 
⏤ Conservativa : duas moléculas de DNA parentais geram uma molécula de DNA nova. 
⏤ Dispersiva : sem um molde fixo, a nova molécula de DNA é formada a partir de fragmentos de 
moléculas já existentes. 
 
O modelo semiconservativo da replicação do DNA proposto por Watson e Crick baseia-se na especificidade 
de pontes de hidrogêniodos pares de bases. As etapas de replicação são: 
 
1. Abertura da dupla-fita da molécula principal 
É a partir da localização da forquilha de replicação , onde se encontrará as proteínas necessárias para realizar 
o processo. O início da replicação é marcado por um local de sequência específica de DNA ( origem de 
replicação ) onde há pares adenina-timina (quebra de duas pontes é mais fácil do que de três). Essas regiões 
são reconhecidas por proteínas ORC, que se ligam a esse fragmento de DNA inicial e recrutam demais 
agentes proteicos, viabilizando a abertura simultânea de mais de 10mil origens de replicação presentes na 
molécula de DNA. A forquilha é bidirecional, portanto funciona tanto na fita da direita quanto da esquerda. 
 
2. Sentido de movimento da forquilha 
5 ’ → 3 ’ é o sentido de adição de nucleotídeo, ou seja, da formação da fita nova, enquanto a leitura da fita 
molde é de 3 ’ → 5 ’ . A fita molde A é lida no sentido 3 ’ → 5 ’ , enquanto a sua “fita-filha A” é formada de 5 ’ → 3 ’ . 
Desse modo, a criação da fita complementar A ocorrerá de forma contínua. Já a fita molde B, anti-paralela, 
possui sentido inverso à fita molde A, como se tivesse a formação de sua “fita-filha B” de trás para frente, pois 
obedece a premissa de leitura da fita molde (3 ’ → 5 ’ ) e de formação da fita nova (5 ’ → 3 ’ ). Isso determina que 
o processo de formação da “fita-filha B” seja descontínuo, pois a leitura das duas fitas moldes deve ocorrer de 
forma simultânea e pareada. Isso forma uma espécie de looping de DNA Os fragmentos descontínuos de 
DNA formado pela fita molde B são chamados de fragmentos de Okazaki . 
 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
As proteínas necessárias no processo são: 
 
⏤ Girase ou Topoisomerase : rotaciona o DNA à medida que é replicado para que ele não tensione. 
⏤ Helicase : abre a dupla-fita original a partir do rompimento de pontes de hidrogênio. 
⏤ DNApolimerase III : constrói o material genético por meio da polimerização de nucleotídeo, revisa e 
quebra fragmentos errados. Um fica na fita contínua e o outro na descontínua. 
⏤ DNApolimerase II : polimerase alternativa de reparo, atua em casos específicos. 
⏤ DNApolimerae I : função corretiva e de retirada de primers, deixando uma ligação fosfodiéster aberta. 
⏤ Ligase : fecha a ligação fosfodiéster aberta pela DNApolimerase I para finalizar a molécula de DNA. 
⏤ SSB (single stranded binding proteins): se juntam à fita simples do DNA impedindo que ela volte a se 
logar, mantendo a estabilidade da forquilha de replicação. 
⏤ Carregador de Grampo (PCNA/ Grampo beta) : adiciona o grampo responsável por manter a 
fita-molde e a fita-filha presas. A cada vez que a fita descontínua precisa ser trocada, essa proteína se 
solta para, logo em seguida, se encaixar novamente. 
⏤ Primase : adiciona o primer de RNA à fita que está sendo formada. 
 
⏤ Enzima telomerase : leva uma curta molécula de RNA para a fita-filha, para usá-la como molde, 
evitando perdas cromossômicas. Os telômeros preservam a integridade cromossômica por 
associações de revestimentos protetores. As células somáticas produzem muito pouca ou nenhuma 
telomerase, por esse motivo, os cromossomos das células somáticas ficam mais curtos a cada 
divisão celular, até que a célula pára e entra no período de senescência. 
 
 
 
As enzimas DNApolimerase possuem um sistema de revisão de erros super eficiente e são dependentes de 
RNA pois para iniciar o processo de polimerização necessita de uma extremidade 3 ’ exposta, conhecida como 
Primer de RNA . Na fita contínua, apenas um primer deve ser adicionado enquanto a fita descontínua um 
para cada pedaço ou para cada fragmento de Okazaki futuro, ou seja, cada espaço que ele vai replicar vai ser 
um fragmento de Okazaki e pra ele é preciso um primer de RNA. 
 
Quando a DNApolimerase termina seu trabalho em uma das pontas, as fitas complementares se dobram e 
formam uma capa de proteção para o telômero. 
 
Algumas doenças relacionadas são a síndrome de Werner (envelhecimento prematuro causado por baixa 
atividade da telomerase) e a xerodermia pigmentosa (incapacidade do organismo de remover danos 
causados pela radiação UV por conta de desordem de reparação do DNA). 
 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
TRANSCRIÇÃO 
É um processo de fluxo de informação do DNA para o RNA (molécula intermediária) que pode ou não gerar 
uma proteína. Ocorre no núcleo e baseia-se no pareamento complementar de bases. Para que a célula 
produza o RNA a partir de um gene, é necessário que haja sinalização para a ativação dessa e, assim, 
atende às necessidades fisiológicas da célula. Apenas uma das fitas de DNA é utilizada como fita molde 
ou codificadora (3’ → 5’) , o produto de RNA sintetizado pela enzima RNApolimerase é complementar à fita 
molde e é quase idêntico à outra fita de DNA, chamada de fita não-molde ou codificante. No entanto, existe 
uma diferença importante: no RNA recém-formado todos os nucleotídeos T são substituídos por nucleotídeos 
U . A medida que a RNA polimerase se move ao longo do gene, ela desenrola a dupla hélice de DNA à frente 
dela e volta a enrolar o DNA que já foi transcrito. Enquanto a molécula de RNA progressivamente aumenta, a 
ponta 5' do RNA é deslocada do molde e a bolha de transcrição fecha-se atrás da polimerase. Sucessões de 
RNA polimerases, cada uma sintetizando uma molécula de RNA, movem-se ao longo do gene. Antes que o 
RNA esteja pronto para ser transportado para o citoplasma para a tradução, ele passa por processamentos 
de remoção de introns e adição de CAP+ à cauda. 
 
 
 
A partir do gene do DNA se formará o RNA. Ele é um determinante 
hereditário com posição fixa ( locus ) no cromossomo. A forma dos 
genes é chamada de alelo e vários alelos se unem (em locus) para 
formar características. Possuímos genes diferencialmente ativos de 
acordo com o tecido, alimentação, estímulos ambientais e a 
necessidade, constituindo assim um sistema em que o DNA 
determina quais os genes, seu número e o momento em que irão 
funcionar dentro da célula, a chamada regulação da expressão 
gênica . As sequências codificantes são chamadas de éxons ; elas 
são intercaladas por regiões não codificantes, chamadas de 
íntrons , que são inicialmente transcritas em RNA no núcleo, mas 
não estão presentes no mRNA final no citoplasma , não sendo 
representada no produto protéico final. Em muitos genes, o 
tamanho cumulativo dos exons é muito menor que o de íntrons. 
 
O gene possui três regiões: reguladora, codificadora e promotora. A região regulatória contém a 
promotora ; elas ficam nas pontas e informam tudo a respeito de um gene que será transcrito (não são 
transcritas, apenas informam), ou seja, o posicionamento correto da maquinaria produtora do RNA. A DBD é 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
uma proteína regulatória sinalizadora, que “guia” a enzima TBP até a sequência inicial TATAATBox, 
“chamando” a RNApolimerase; é a extremidade +1 . Já a região codificadora é a que produzirá o RNA, isto é, 
a que será copiada; é a extremidade -1 . 
 
TBP (TATA Binding Protein) : proteína de ligação ao TATAATBox. Capacidade de fosforilar a cauda CTD. 
Cauda CTD (Carboxi-terminal) : pedaço de proteína com várias repetições de 7 aminoácidos. Regula o 
processo de transcrição; sem sua fosforilação, a RNApolimerase não sai do promotor e fica “estacionada”. 
 
A transcrição em eucariontes é capaz de sintetizar diferentes tipos de RNA: mensageiro (nucleoplasma - 
RNApolimerase II), ribossômico (nucléolo - RNApolimerase I) e transportador (pequenos RNA’s - 
nucleoplasma - RNApolimerase III). 
 
Na síntese de RNA, não ocorre o mecanismo de reparo, fenômeno que ocorre na replicação de DNA, mas 
como o RNA não sofre replicação, os possíveis erros não são passados para futuras gerações. 
 
Portanto, as fases da transcrição são: reconhecimento dopromotor, abertura das fitas, início (necessita do 
sinal de proteínas regulatórias para que ocorra), alongamento do RNA e término; este último ocorre de duas 
maneiras: corte (RNA liberado e cauda adicionada) ou grampo (desestabiliza a RNApolimerase, que se solta). 
 
O processamento do RNA mensageiro pós-transcrito envolve 3 etapas: 
 
1. Adição de CAP na região 5’ para reconhecimento do poro nucleico. 
2. Adição de POLI-A na região 3’ para proteção; os RNAm irão sofrer uma passagem do núcleo para o 
citoplasma e sua conformação não pode mudar, assim, não ocorre degradação. 
3. Splicing: remoção de íntrons e recomposição de éxons . O íntron é reconhecido, cortado duas 
vezes e “jogado fora”. Um organismo é capaz de gerar, a partir de uma molécula de RNA, várias 
moléculas de RNA; isso se chama splicing alternativo e é uma forma de variabilidade (um único RNA 
pode produzir 5 proteínas diferentes) que forma compostos de bases com sequências diferentes 
(remoção, adição e mudança de éxons), implicando assim em códons diferentes . 
 
A transcrição possui inibidores, são eles: actinomicina D e acridina (intercala-se no DNA causando 
deformação e dificultando a movimentação da RNApolimerase), rifampicina (inibe a síntese de RNA 
bacteriano por se ligar à RNApolimerase; antibióticos) e alfa amanitina (rompe a formação do RNA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
TRADUÇÃO 
É a continuidade da informação pelo citoplasma. Transforma a informação da “linguagem” nucleica para a 
aminoacídica, ou seja, linguagem proteica. O código genético, em uma analogia à linguagem, é o dicionário 
que “esclarece” uma sequência de três letras (códons). 
 
O gene possui regiões chamadas regulatórias, e as regiões que estão internas às regulatórias são as que 
possuirão os éxons e os íntrons. Os éxons e íntrons serão passados para o pré-RNA que nasce no processo 
de transcrição para um RNAmensageiro maduro que vai possuir ou só éxons ou parte de éxons e íntrons, 
como podemos ver no splicing alternativo. Esse RNA mensageiro maduro será composto por diferentes letras 
e essas letras vão indicar alguma coisa. O código genético vai dizer no que esse RNA vai se transformar. 
 
O RNA é sempre lido de 3’ para 5’ e sempre vai começar com uma metionina AUG (primeiro aminoácido 
presente em qualquer uma das proteínas). O segundo aminoácido é contabilizado sempre depois do AUG e a 
leitura é de três a três letras. O UAA que vai codificar o fim/término e caracterizar um fator de liberação que 
vai terminar com esse peptídeo. 
 
Há aproximadamente 64 combinações 
diferentes desses quatro nucleotídeos 
(adenina, uracila, citosina e guanina), 
porém nós temos 20 aminoácidos que 
vão ser codificados. Além disso, 
existem 61 códons codificadores e 
três códons de terminação. 4 códons 
diferentes podem codificar o mesmo 
aminoácido. Na verdade, em alguns 
casos existem até 6 códons diferentes 
para codificar o mesmo aminoácido. 
Um exemplo disso é a serina. Esse é 
mais um mecanismo que reduz um 
pouco as chances de mutação. 
 
O que é redundância ou degeneração? É quando um aminoácido pode possuir mais de uma trinca que o 
codifica, com número máximo de 6 e número mínimo de 1. A redundância está ligada à especificidade, pois 
não importa quantos códons codificam um único aminoácido desde que eles determinem o mesmo 
aminoácido. Por exemplo: há 6 códons que vão produzir ao aminoácido leucina, esse fator leva a redundância 
no código genético, pois sempre o UUG vai sempre decodificar uma leucina. Nunca um UUG vai dizer 
fenilalanina ou outros. Então a redundância é aquela que mais de uma trinca pode decodificar o mesmo 
aminoácido . Além disso, a especificidade acontece pela redundância, pois determinada trinca sempre vai ser 
específica a um mesmo aminoácido . 
 
O código genético tem característica de universalidade, ele é conservado em todas as espécies com exceção 
a algumas bactérias que têm os códons terminadores diferentes dos outros organismos. Esses códons 
sempre são contínuos, lidos em trincas. Além disso, essas trincas começam com AUG (metionina), 
independente se tenha 2 trincas ou mais para trás. 
 
O radical traz características específicas para o aminoácido.Podem existir, por exemplo, aminoácidos polares 
(que formam polos), apolares, ácidos e básicos, dependendo do radical. Dependendo de quais aminoácidos 
vão estar em uma proteína, eles irão indicar a função dessa proteína. Os aminoácidos estão divididos em 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
duas principais categorias: aminoácidos essenciais (aqueles que o organismo não é capaz de sintetizar e 
por isso ele é sintetizado na alimentação) ou não essenciais (são produzidos por meio de metabólicos do 
nosso organismo). Além disso, na tradução os aminoácidos são carregados pelo RNA transportador. 
 
O RNAtransportador é uma molécula de RNA dobrada sobre ela mesma. Quando transcrita, estará em 
forma plana e começará a promover interações entre suas bases nitrogenadas. Essas interações vão 
começar a dobrar essa molécula de RNA para gerar uma estrutura tridimensional. Seu ponto principal é o 
anticódon (reconhece uma sequência específica), que sempre vai se ligar ao RNAmensageiro. Há 61 
anticódons e 20 aminoácidos, como vou saber qual aminoácido o RNA vai carregar? É preciso ler o 
anticódon para saber quem vai carregar o aminoácido específico dele. Quem faz esse processo é uma 
proteína chamada aminoacil-tRNA sintetase que liga um aminoácido RNA especificamente; existe uma 
dessa proteína para cada aminoácido (especificidade). 
 
 
 
Na síntese proteica o RNAm é o molde para a síntese, o RNAt é responsável por levar os componentes 
necessários para síntese proteica e o centro organizador da tradução é a ribonucleoproteína chamada de 
ribossomo . O centro organizador tem mais de 90 proteínas e 4 RNAr. Esse ribossomo vai fazer 3 leituras 
diferentes que vão ser: leitura das bases nitrogenadas pelo RNAm, carregamento do RNAt com seu 
aminoácido e ligação peptídica. O centro organizador terá sitio E (sítio de saída), sítio P (sítio peptidil, onde o 
ribossomo vai fazer as ligações peptídicas e mantê-las) e sítio A (sítio de entrada ou aminoacil). Esses sítios 
são regiões do ribossomo, ou seja, há 3 regiões diferentes. 
 
Quando lemos o par de bases na síntese proteica essas regiões se “mexem”. O par de bases entra no sítio A 
carregado por aminoácido, quando recebe o peptídeo vai para o sítio P e ao perder o peptídeo sai pelo sítio 
E. Ao ser descarregado do sítio E o peptídeo vai ser carregado no citoplasma pelo aminoacil tRNA sintetase. 
Esse caminho vai ser seguido inúmeras vezes no processo de tradução. Ainda há um complemento 
específico do códon com anticódon, ou seja, faz uma ligação específica utilizando-se da complementaridade 
dos pares de bases. 
 
A ribonucleoproteína possui ribonucleotídeos e proteínas, ou seja, o ribossomo é uma mistura de RNA 
acoplados a diferentes proteínas formando a estrutura do ribossomo. Dessa forma, existe no ribossomo 
moléculas de RNA dobradas ligadas a proteínas. Nos seres humanos, o ribossomo têm duas subunidades 
ribossomais: a menor é formada por um RNA chamado 18S e mais 33 proteínas associadas, enquanto a 
maior tem 3 RNA associados a 49 proteínas diferentes. Essas duas subunidades formam a ligação peptídica. 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
Os passos do processo de tradu ção são: iniciação (ribossomo se junta ao RNAm e ao primeiro RNAt), 
alongamento (aminoácidos trazidos ao ribossomo pelos RNAt e ligados entre si para formar uma cadeia) e 
finalização (polipeptídeo final é liberado). 
 
INICIAÇÃO ALONGAMENTO 
 
 
 
O primeiro RNAt (chamado de metionina) se liga à subunidade menor do ribossomo e juntos reconhecem o 
CAP 5’ na extremidade 5’ do RNAm. Em seguida, eles "caminham" ao longo do RNAmna direção 3' e param 
quando alcançam o códon de iniciação AUG, que serve de sinalização para o encaixe da subunidade maior 
do ribossomo. O RNAt é posicionado inicialmente no sítio P, então é lá que a metionina chegará inicialmente. 
 
Então, começa a fase de alongamento: produção do peptídeo que estará saindo de dentro do ribossomo. A 
proteína EF-Tu , ligada ao RNAt, auxilia no carregamento e o peptidil-RNAt faz a ligação peptídica. 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
Códons de parada são reconhecidos por proteínas chamadas fator de liberação, que irá desestabilizar o 
complexo promovendo o desprendimento da cadeia e formação de uma proteína linear (inativa; forma 
primária). 
 
Na etapa de dobramento, a proteína inativa se torna ativa graças à fracas interações entre os radicais 
(mediadas por pontes dissulfeto) e atinge a estrutura secundária (formato de alfa-hélice ou folha-beta); elas 
podem atingir, também, a estrutura terciária e quaternária. Muitas proteínas são boas em se dobrarem 
sozinhas, mas algumas precisam de auxiliares "chaperonas" para evitar que se unam incorretamente durante 
o processo complexo que é o dobramento. 
 
A tradução possui inibidores, são eles: puromicina (liga-se ao sítio A, impedindo a translocação e 
dissociando-se do ribossomo), tetraciclinase (bloqueio do sítio A), cloranfenicol (bloqueia a transferência 
peptídica) e estreptomicina (induz a má leitura do código genético). 
 
MUTAÇÃO E REPARO 
O que é uma mutação? São mudanças herdadas e permanentes na sequência de bases de uma molécula 
de DNA (não explicável por processos de recombinação). Sempre associar mutação à palavra depende , pois 
depende de onde, quando e se foram corrigidas por reparo. Para que uma mudança seja considerada 
mutação, os mecanismos de reparo sobre ela não devem ser eficientes, ou seja, há uma pré-mutação , que é 
uma mudança inicial, que pode ou não ser corrigida. Se ela for corrigida, não ocorrerá uma mudança 
permanente na característica original. Se ela não for corrigida, teremos uma mutação definitiva, herdada e 
permanente. Então, essa mudança deve afetar o DNA e todas as células que virão posteriormente. As 
mutações podem ocorrer em qualquer célula do organismo e em qualquer estágio do desenvolvimento. 
 
Existem alguns eventos recentes que levaram a catástrofes e estão envolvidos com mutação: o British 
Petroleum , houve um derramamento de óleo, no qual há um grande influxo de material químico que 
possivelmente pode levar a uma mutação e o caso da cidade de Fukushima , que simboliza uma mutação por 
radiação proveniente de um reator nuclear. 
 
Existem dois tipos principais de mutação: 
⏤ Somáticas : afeta apenas uma população de células (todas as suas derivadas). Dependendo de qual 
tipo de célula afetada, é insignificante, como por exemplo em células epiteliais que estão destinadas a 
viverem 40min. 
⏤ Germinativas : afetam um organismo inteiro, pois está relacionada com a linhagem que dará origem 
aos espermatozoides ou aos óvulos. O problema é para os descendentes do organismo, já que todo o 
descendente terá células mutantes. Se ocorrer a mutação no feto (dentro da mãe) em uma única 
célula responsável pela formação do braço, o braço inteiro será mutante. Se ocorrer em uma célula na 
produção dos ossos, todos os ossos serão mutantes. Se for em um embrião com quatro células, 
provavelmente o organismo será com células mutantes. 
 
Aproximadamente há 30 mil anos, todos os organismos humanos tinham olhos escuros. Em algum momento, 
aconteceu uma mutação em algum gene e levou ao surgimento de um organismo com olhos claros. Esse 
organismo com olhos claros, naquela época, foi vantajoso para os humanos que estavam migrando para 
regiões europeias onde a incidência solar era relativamente mais baixa do que no continente africano. 
Portanto, ocorreu uma mutação que foi benéfica . Se há uma célula que muta e perde o controle da sua 
divisão, portanto dividindo-se exageradamente, ocorrerá um câncer. Esse câncer é maléfico para o 
organismo e para a espécie. 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
O que se deve extrair das mutações não é o fato dela ser ou não benéfica, mas sim o seu produto: novos 
alelos. Os alelos já presentes na natureza são chamados de selvagem e os provenientes de mutação, 
portanto, raros na natureza, são os mutantes . Antigamente, olhos claros eram considerados alelos mutantes; 
hoje em dia, normalizado e mais presente entre a raça humana, são considerados selvagens. É um conceito 
alterável e relacionado à evolução. 
 
Ocorrem mutações gênicas no DNA de duas formas: 
 
⏤ Mutação de ponto 
É a alteração de bases nitrogenadas. São as transições, que ocorrem entre pirimidina e pirimidina ou entre 
purina e purina (são mais fáceis de ocorrer e geralmente não levam à uma mudança) e as transversões , que 
ocorrem entre purinas e pirimidinas (altera o número de carbonos, trocando a quantidade de anéis). 
 
⏤ Inserções e deleções 
Adição ou perda de um ou de alguns pares de bases. Depois desse problema, a chance de tudo estar errado 
é imensa, praticamente troca todos os aminoácidos. Inclusive, se tinha um códon de parada, pode não ter. O 
efeito ao nível de proteína fenótipo vai depender de onde isso aconteceu no genoma. Temos 2% do nosso 
genoma em região gênica, ou seja, só 2% de todo o nosso DNA vai virar efetivamente uma proteína. Se 
sofrer mutação em uma região que não é de um gene, não ocorrerá nada com o organismo, porque temos 
uma grande quantidade de DNA que não vai codificar uma proteína. Essa parte do “DNA lixo” é regulatória, 
ou seja, produz RNAs que vão regular o processo. Quando acontece em um gene, teremos uma 
consequência. Se a unidade de transcrição acontece no Éxon, haverá mutação da proteína ou não. 
 
RESULTADOS DAS MUTAÇÕES 
QUANTO ÀS PROTEÍNAS QUANTO AO FENÓTIPO 
⏤ Mutação silenciosa/sinônima : trocam a base, mas não o 
aminoácido. Em geral, ocorre na terceira base do códon. 
Por exemplo: mudança de C para T, mas o aminoácido 
permanece o mesmo; o código genético é determinante, já 
que, por mais que a mutação ocorra, a proteína produzida 
pode ser a mesma. 
⏤ Neutra/conservativa : trocam a base e o aminoácido, mas 
não afeta a sua função. Por exemplo: troca de um 
aminoácido polar por outro polar; o radical pode até alterar, 
mas sua interação com o ambiente será a mesma, ou seja, 
não há alteração de função. 
⏤ Não-conservativa : altera o “sentido” do filamento 
codificador ao especificar um aminoácido diferente. Por 
exemplo: proteína polar com um aminoácido apolar. Muda 
a função. 
⏤ Sem sentido : a mutação gera um códon de parada e, 
portanto, a proteína apresenta-se truncada/incompleta, fato 
que pode causar prejuízos, mas não é sempre que o fará; 
⏤ Deslocamento de módulo de leitura : é causada pela 
inserção ou deleção de um ou mais pares de bases, 
culminando em uma proteína completamente nova. Os 
códons serão completamente diferentes do que eram 
antes. 
⏤ Direta : altera-se um fenótipo. 
⏤ Reversa : reverte-se o fenótipo 
para o selvagem. 
⏤ Supressora : suprime-se a 
direta, por meio da mudança de 
outro gene. 
 
Podem ser recessivas (com perda de 
função - normalmente em recessivos) 
ou então dominantes (com ganho de 
função - normalmente dominante). 
 
É possível ocorrer uma mutação em 
cima de uma mutação, restaurando o 
fenótipo para o original; porém, o 
genótipo pode não continuar sendo o 
mesmo, apesar da característica 
fenotípica se manter. 
 
 
 
OBS: Mutações causadas em íntrons, 
geralmente, não causam nada, exceto 
em casos de splicing alternativo. 
 
Mariana Mourão FAG TXVI 
 
Podem ocorrer mutações no RNA também, em seu processamento. Há regiões específicas definem um ponto 
de processamento de RNA de retirada de íntrons. Se sofrer uma mutação no ponto de entrada de intron, a 
mutação levará à inserçãode um íntron inteiro, o que é um processo diferente do splicing alternativo, porque 
no splicing alternativo isso era desejável para a célula. No caso da mutação, é uma coisa completamente 
nova, já que vai afetar permanentemente o splicing (o alternativo não). 
 
Genes e fatores de transcrição podem sofrer mutações em suas sequências regulatórias: redução ou 
aumento da expressão gênica (alterar uma sequência no promotor e fazer com que meu gene não seja mais 
expresso) e redução da estabilidade do RNAm são exemplos. 
 
As mutações podem ocorrer de forma espontânea ou induzida . A primeira ocorre naturalmente, por erros na 
replicação do DNA (DNA Polimerase, com uma taxa baixíssima de erro) ou erros pós-replicação (como uma 
perda de purinas/depurinação, acontecendo 10000 por dia). A segunda é causadas por agentes externos, que 
podem ser ionizantes (raios X, Beta e Gama - efeitos diretos são os íons reativos e radicais livres e indiretos 
são alterações nas bases) ou não ionizantes (raio UV - com consequente parada na transcrição); Além 
desses citados, tem-se outros mutagênicos químicos, como os análogos de base (utilizados no tratamento do 
câncer) e os agentes intercalantes (que geram mutação de dentro do DNA). 
 
A ocorrência de mutações pode ser explícita por meio da taxa de mutação (número de mutações em certo 
intervalo de tempo; exemplo: uma mutação a cada vinte gerações) e por meio da frequência de mutações 
(frequência em que um tipo de mutante é encontrado em uma população; exemplo: um mutante a cada vinte 
mil indivíduos). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mariana Mourão FAG TXVI