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Síntese protéica: transcrição e tradução Disciplina: Genética Humana Professora: Isadora Machado Teixeira Lima O Dogma Central • A informação biológica contida em um gene (DNA) é primeiramente transferida ao RNA e depois à proteína. transcrição tradução Proteína RNAm DNA NÚCLEO CITOPLASMA Transcrição • Filamento molde de DNA orienta a síntese de um filamento complementar de RNA, denominado transcrito. • Molde de DNA orienta a ordem na qual serão polimerizados os ribonucleotídeos individuais do RNA. • Transcrito sintetizado no sentido 5´ 3´ (RNA polimerase). Transcrição Transcrição • RNA polimerase - Procariontes: único tipo, contendo de 5 a 6 subunidades. - Eucariontes: três tipos (RNA polimerase I, II e III), cada uma transcrevendo um grupo diferente de genes. Maiores e mais complexas, contendo cerca de 12 subunidades. Transcrição • RNA polimerase E. coli (procarionte) ω ω Transcrição (Procariontes) • Dividida em 3 fases: - Iniciação - Alongamento - Terminação Transcrição (Procariontes) Iniciação - Para iniciar a transcrição, a RNA polimerase se liga ao DNA em uma pequena sequência de nucleotídeos, denominada promotor. Ocorre logo antes do gene a ser transcrito. - Todos os promotores possuem sequências iguais ou muito similares (sequências de consenso). Transcrição (Procariontes) Iniciação 5´-TTGACA-3´ 5´-TATAAT-3´ Início da transcrição Promotor Transcrição (Procariontes) Iniciação - Após a ligação da RNA polimerase ao DNA, forma-se o complexo promotor fechado. - No boxe -10 ocorre a quebra do pareamento de bases e o desenrolamento do DNA, formando o complexo promotor aberto. - Inicia-se a síntese de RNA. Transcrição (Procariontes) Bolha de transcrição Transcrição (Procariontes) Alongamento - RNA polimerase migra ao longo do DNA desenrolando a dupla-hélice e ligando ribonucleotídeos à extremidade 3´ da molécula crescente de RNA. Transcrição (Procariontes) Terminação - Ocorre a partir da formação de uma haste-alça na molécula crescente de RNA (pareamento intrafilamentar do RNA). Estrutura haste-alça (grampo) Transcrição (Procariontes) Terminação - RNA polimerase pára logo após a estrutura haste-alça, havendo então o destacamento do transcrito a partir do DNA molde. Transcrição (Procariontes) Terminação Transcrição (Procariontes) Terminação - A terminação também pode ocorrer através da ação de uma proteína (proteína rô). - Essa proteína se liga ao RNA transcrito crescente e rompe ativamente o pareamento de bases entre o DNA molde e o RNA. Transcrição (Procariontes) Terminação Transcrição (Eucariontes) • Muito similar aos procariontes. • Principal diferença: nos eucariontes a iniciação da transcrição é mais complexa. • Iniciação: - Depende também da ligação da RNA polimerase às sequências promotoras Transcrição (Eucariontes) • Iniciação: - Cada RNA polimerase (I, II e III) tem seu próprio promotor cada enzima transcreve apenas seu conjunto específico de genes RNA pol I: RNAr RNA pol II: RNAm RNA pol III: RNAt Transcrição (Eucariontes) • Iniciação: - Ocorre a formação de um complexo de pré-iniciação, composto pela RNA polimerase (II) e por proteínas adicionais, denominadas fatores de transcrição Ex: TFIIA, TFIIB, TFIID Transcrição (Eucariontes) • Iniciação: - O complexo de pré-iniciação forma-se na região promotora do DNA molde, a qual apresenta a seguinte sequência de consenso: 5´-TATAAAT-3´ (TATA boxe) 30 nucleotídeos antes do ponto onde começa a transcrição pela RNA pol II Transcrição • Após a transcrição, moléculas de RNA unifilamentares são formadas e podem ser agrupadas em 3 classes principais: - RNA ribossomal (RNAr) - RNA transportador (RNAt) - RNA mensageiro (RNAm) Produtos finais (moléculas de RNA) Intermediário (gene-proteínas) Tradução • Processo pelo qual é realizada a síntese de proteínas. • Envolve a participação do RNAm, RNAt e RNAr. • Acontece em 3 etapas: - Iniciação - Alongamento - Terminação Tradução (Procariontes) Iniciação - Ligação da subunidade pequena do ribossomo (30S) com uma molécula de RNAm em um ponto específico, denominado sítio de ligação do ribossomo. - Esse sítio antecede o códon de iniciação do RNAm (códon = trinca de nucleotídeos que codifica aminoácidos). Tradução (Procariontes) Iniciação (Sequência de Shine-Dalgarno) Tradução (Procariontes) Iniciação - Uma vez localizado o sítio de ligação do ribossomo, a subunidade 30S migra ao longo do RNAm até encontrar o códon de iniciação (AUG) marca a posição onde a tradução tem que começar. Tradução (Procariontes) Iniciação - Tradução começa quando um RNAt ligado a um aminoácido forma pares de bases com o códon AUG localizado pela sub. 30S - O RNAt iniciador está ligado à metionina (aminoácido codificado pela AUG) - fmet Complexo de iniciação: RNAm + subunidade 30S + RNAtfmet Tradução (Procariontes) Tradução (Procariontes) Alongamento - Uma vez formado o complexo de iniciação, a subunidade grande do ribossomo (50S) pode se fixar. - Formam-se 2 sítios distintos aos quais os RNAt podem se ligar: Sítio P = peptidil Sítio A = aminoacil Tradução (Procariontes) Alongamento Alongamento RNAt aminoacilado correto penetra o sítio A e forma pares de bases com o 2º códon. Tradução (Procariontes) Alongamento - Quando ambos os sítios estão ocupados com RNAt + aminoácido, formam-se ligações peptídicas entre aminoácidos (enzima: peptidil-transferase). - Outra enzima (RNAt desacilase) quebrará então a ligação entre o RNAt e a metionina (fmet) no sítio P dipeptídeo + RNAt no sítio A translocação Tradução (Procariontes) Alongamento - Cada RNAm pode ser traduzido por vários ribossomos de uma só vez (polirribossomos). Ribossomos RNAm Tradução (Procariontes) Terminação - Ocorre quando um códon de terminação (UAA, UAG ou UGA) penetra o sítio A. - Não há moléculas de RNAt capazes de parear bases com os códons de terminação. - Fatores de liberação (RF1 ou RF2) entram no sítio A e clivam o polipetídeo a partir do RNAt final proteína funcional. Tradução (Procariontes) Tradução (E. coli) Tradução (Eucariontes) • Similar à tradução em procariontes. • Diferença principal: maneira pela qual a subunidade pequena no ribossomo (40S em eucariontes) se liga ao RNAm. - RNAm eucarióticos possuem sítio de ligação do ribossomo. Reconhecimento do cap 5´ Tradução (Eucariontes) Código genético
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