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Unidade 3: Núcleo celular – Transmissão da Informação genética Profa.: Luciene Evangelista Transmissão da Informação Genética ♣ A maior parte da informação genética de cada célula está acumulada no DNA do núcleo, sob uma forma codificada. ♣ A informação genética armazenada no DNA pode ser duplicada (replicação) ou transcrita sob a forma de RNA, que se traduz como proteína, conforme o esquema: DNA < Replicação → DNA Transcrição → RNA tradução proteína Transmissão da Informação Genética ♣ O DNA acumula as informações selecionadas durante a evolução, permitindo que as gerações sucessivas se beneficiem dos aperfeiçoamentos introduzidos paulatinamente durante o processo evolutivo. Divisão celular: Mitose O núcleo na Intérfase é metabolicamente muito ativo: sintetiza RNA e DNA ♣ Na intérfase o núcleo apresenta alta atividade metabólica. ♣ Cromatina = cor ♣ A condensação típica na heterocromatina impede que o DNA seja transcrito em RNA O DNA tem função autoduplicadora O material genético tem que ser capaz de se auto-replicar e que esta se dê corretamente a cada divisão celular. ♣ Cadeias polinucleotídicas unidas por pontes de hidrogênio O DNA tem função autoduplicadora ♣ Abertura da dupla hélice (ação da enzima DNA-helicase) ♣ Cada filamento dirige e serve de molde para a síntese de novo filamento ♣ O princípio da complementaridade é observado O DNA tem função autoduplicadora O material genético tem que ser capaz de se auto-replicar e que esta se dê corretamente a cada divisão celular. ♣ Nucleotídeos livres do núcleo serão atraídos pelas bases não pareadas: Apenas se forem complementares. ♣ União de nucleotídeos ocorre pela ação da enzima DNA-polimerase (principalmente a DNA-polimerase III) ♣ Ligação ao filamento-molde por novas pontes de hidrogênico (auxílio da DNA-ligase) ♣ DNA-polimerase faz o procedimento de revisão ou reparo. Replicação (ou duplicação) do DNA • Semi-conservativa • Sentido 5’ 3’ • Enzimas – Helicase – DNA polimerase – Ligase http://www.youtube.com/watch?v=qF-BGYz7wNc&feature=player_detailpage Replicação (ou duplicação) do DNA ♣ A duplicação é passível de se iniciar ao mesmo tempo, em vários pontos do filamento. ♣ Helicase; rompe as pontes de hidrogênio ♣ Primase: atrai nucleotídios de RNA complementares; formação de seqüência de RNA, denominada de primer ♣ O Primer é necessário, pois o DNA não pode iniciar nova cadeia de ácido nucléico por si próprio. ♣ Primer de RNA atrai DNA –polimerase ♣ Nova cadeia de DNA começa a crescer ♣ O primer RNA é removido, sendo substituído pelas bases corretas do DNA ♣ Ligases: promovem a ligação entre os nucleotídios da nova cadeia de DNA ♣ Na replicação bidirecional, formam-se duas forquilhas de replicação ♣ A replicação do DNA realiza-se descontinuamente. ♣ Fragmentos pequenos, recém-formados são chamados de fragmentos de Ozazaki. Replicação (ou duplicação) do DNA Replicação (ou duplicação) do DNA Replicação (ou duplicação) do DNA Replicação semiconservativa do DNA. Cada uma das cadeias de DNA é usada como molde para a formação de uma nova cadeia complementar; assim, cada molécula recém- formada de DNA conserva uma das cadeias originais unida a outra proveniente dos novos nucleotídeos. Molécula original Moléculas-filhas da primeira geração Moléculas-filhas da segunda geração ♣ Ao fim da replicação, têm-se início a divisão celular. È a autoduplicação que garante a transmissão do material genético de uma célula para as suas descendentes. O DNA comanda a síntese de proteínas ♣ O DNA também é responsável pela síntese das proteínas necessárias Ao funcionamento celular. ♣ O número de proteínas de um organismo é muito grande: 1. Proteínas estruturais 2. Enzimas 3. Anticorpos 4. Hormônios Etapas da síntese protéica Transcrição: DNA → RNA ♣ Para formar uma cadeia de RNA a dupla fita de DNA abre-se no sentido longitudinal, pela quebra das pontes de hidrogênio, deixando livres os terminais das bases. Os nucleotídios do RNA pareiam-se com os do DNA, obedecendo à mesma especificidade no pareamento das bases: Bases do DNA Bases do RNA Guanina Citosina Citosina Guanina Timina Adenina Adenina Uracil Estrutura do RNA Estrutura do RNA DNA faz RNA Fitas em azul: DNA Fita em verde: RNA DNA faz RNA DNA faz RNA Existem 3 tipos de RNA- polimerase: RNA-polimerase I: transcreve o RNA - ribossomico RNA-polimerase II: transcreve o RNA - mensageiro RNA-polimerase III: transcreve o RNA - transportador Tradução: RNAm → cadeia polipeptídica ♣ A tradução é o segundo evento da síntese protéica, consistindo na transmissão da informação genética do RNAm para um polipeptídeo ♣ A transcrição é feita no núcleo ♣ A tradução ocorre no citosol 1. O RNAm leva a mensagem copiada do DNA até os ribossomos (situados na parede do RER e local da síntese de proteínas: Início da tradução) Seqüencia líder RNAt iniciador : transporta o AA metionina (met) Ribossomo Primeiro códon do RNAm a especificar um AA Complexo de Iniciação: Ribossomo, o RNAm e o RNAt Iniciação – A subunidade pequena do ribossoma liga-se ao mRNAna região de AUG, o codão de iniciação. O tRNA, que transporta o aminoácido meteonina (met), liga-se ao codão de iniciação. A subunidade grande ribossomal liga-se à pequena subunidade. O ribossoma está então funcional. Alongamento – O anticodão de um novo tRNA, que transporta um segundo aminoácido, liga-se ao segundo codão por complementaridade. Seguidamente, estabelece-se uma primeira ligação peptídica entre o aminoácido que ele transporta e a meteonina. O ribossoma avança três bases e o processo repete-se ao longo do mRNA. Continua a tradução dos sucessivos codões e da ligação dos aminoácidos para a construção da proteína. Finalização Quando o ribossoma chega a um codão de finalização (UAA, UAG, UGA) e por complementaridade o reconhece, termina a síntese. Os codões de finalização constituem verdadeiras–pontuações da mensagem. A cadeia polipeptídica destaca-se. Os componentes do complexo de tradução separam-se. As subunidades ribossomais podem ser utilizadas para formar um novo complexo de iniciação com uma molécula de mRNA. ♣ Cada tripleto de mRNA que codifica um determinado aminoácido ou o início ou o fim da síntese de proteínas tem o nome de codão. ♣ O conjunto de combinações de nucleótidos de mRNA e a sua tradução em aminoácidos é conhecida por código genético. TRADUÇÃO Características do Código Genético O código é: ♣ Universal È o mesmo código para todos os organismos procariontes e eucariontes; ♣ Triplo O código genético é escrito com três bases para cada AA; ♣ Não sobreposto ♣ Degenerado Com exceção dos códons para metionina e triptofano, todos os outros AA têm mais de um códon. ; http://www.youtube.com/watch?v=DClq7EwvqRs
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