Síntese proteica-2

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ÁCIDOS 
NUCLEÍCOS
RIBOSSOMO E 
SÍNTESE 
PROTEÍCA
ÁCIDOS NUCLÉICOS:
Moléculas orgânicas complexas, formadas pela 
polimerização de nucleotídeos (DNA e RNA)
 (1) Contêm a informação que determina a seqüência 
de aminoácidos (aa) e a estrutura e função das 
proteínas (DNA);
 (2) Fazem parte das estruturas celulares e alinham 
os aa de forma correta quando uma cadeia 
polipeptídica está sendo sintetizada (RNA);
 (3) Catalisam uma série de reações químicas 
fundamentais nas células (pontes peptídicas entre 
os aa)
ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA)
- Polímero linear longo e de fita dupla, composto 
por unidades de desoxirribonucleotídeo ligadas 
covalentemente. Serve como armazenador e o 
carreador da informação genética. 
- Contém toda a informação necessária para a 
construção das células e tecidos de um organismo.
ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA)
- Polímero formado por monômeros de 
ribonucleotídeos covalentemente ligados. Apresenta 
3 tipos de RNA celular (mRNA, tRNA e rRNA), com 
papéis diferentes na síntese de proteínas.
-RNAm: transporta as instruções do DNA que especificam 
 a ordem exata dos aa durante a síntese de proteínas.
-RNAt: interpreta as informações do RNAm e transporta 
aa durante a síntese de proteínas.
-RNAr: auxilia o RNAt no processo de tradução.
DNA e RNA
Estrutura comum: um grupo de fosfato ligado por uma 
ligação fosfodiéster a uma pentose (molécula de açúcar 
com 5 carbonos), que por sua vez esta ligada a uma 
base nitrogenada.
 Estrutura geral dos Nucleotídeos. (a) Adenosina-5-monofosfato (AMP), 
presente no RNA e (b) ribose e desoxirribose, as pentoses dos RNAs e DNAs.
GRUPO
FOSFATO
BASE NITROGENADA
AÇUCAR
Nucleosídeo: açúcar + base
Nucleotídeo: fosfato + açúcar + base
 Bases Nitrogenadas
DNA e RNA
- quimicamente muito semelhantes
- constituídos por 4 nucleotídeos
A, G – purinas (contém um
par de anéis fusionados)
T, C e U – pirimidinas 
(anéis simples)
Fita de Ácido Nucléico ilustrando sua orientação
-orientação: sempre 5´ para 3´
-Ligação fosfodiéster: ligação 
química entre nucleotídeos 
adjacentes no DNA e RNA 
(estrutura 1º)
Esqueleto do ácido nucléico
Formado por unidades repetidas de 
fosfato-pentose a partir das quais as bases 
purinas e pirimidinas se estendem como 
grupamentos laterais.
DNA:
-Dupla hélice
-Fitas antipararelas 
(reverse)
-Pontes de Hidrogênio 
entre as bases 
nitrogenadas
(A=T e C=G)
-Fitas Complementares
 A dupla hélice de DNA. (a) Modelo tridimensional 
e (b) estrutura química.
Ribossomos são os locais de síntese
de proteína. Eles não são limitados
por membranas e portanto ocorrem 
tanto 
em procariontes quanto em eucariontes. 
Unidos pelo RNAm 
formam o 
polissomo
Ribossomos
Ribossomos são complexos grandes de RNA e proteínas. Mais da metade do 
peso do ribossomo é de RNA. 
Possui 2 subunidades (pequena e grande);
A subunidade pequena se liga ao mRNA e tRNA;
A subunidade grande catalisa a ligação peptídica entre os aas
 A maioria dos genes produz moléculas 
de RNAm que geram proteínas.
 Como a célula converte a informação 
presente no RNAm em proteína?
 Problema da codificação: informação linear 
de nt é traduzida em uma seqüência de aa.
 Transferência de informação por meio da 
transcrição: DNA (ác. nucléico)  RNA 
(ác. nucléico): pareamento de bases 
complementares origina um transcrito 
(ex. escrito a mão x escrito no 
computador).
 Tradução: transferência da informação 
para outra língua (4nt x 20aa).
 RNAm é traduzido em seqüência de 
aa por meio do código genético.
 Seqüência de nt é lida 
consecutivamente em grupos de 3 
(códons).
 RNA: polímero de nt; existem 64 
(4x4x4) possíveis combinações de 
códons.
 aa: existem apenas 20. 
 Cada códon especifica 
um aa, o código é 
degenerado e existe 
mais de um códon para 
cada aa (CÓDIGO 
DEGENERADO) 
 O código genético é 
universal.
 A tradução do RNAm depende de 
moléculas adaptadoras que 
reconhecem tanto o códon 
quanto o aa designado (RNAt).
 2 regiões de nt não pareados em 
cada uma das extremidades:
 Extremidade 3’: sítio de ligação 
com o aa correspondente ao 
códon. 
 Anticódon: 3 nt consecutivos 
pareiam com o códon 
complementar no RNAm.
 O pareamento de bases é mais 
rigoroso nas posições 1 e 2 do 
códon: apenas pareamentos 
convencionais são permitidos.
 Posição 3: presença de inosina 
(por ex.) permite o 
reconhecimento de U ou C no 
RNAm (códon).
 Ex: aa VALINA, códons GUA, 
GUC, GUG e GUU.
 Cada RNAt se liga ao seu aa 
apropriado.
 Reconhecimento e ligação do RNAt ao 
aa correto
 aminoacil-tRNA sintetase (ligação 
covalente entre o aa e o RNAt).
 Uma enzima sintetase para cada 
aa.
 Síntese de proteínas: 
subunidades do ribossomo 
se unem sobre o RNAm, 
próximo à extremidade 5’.
 Encontro com o códon de 
terminação: ribossomo 
libera a proteína finalizada 
e as duas subunidades se 
separam.
 Eficiência de síntese: 2aa/seg.
 Como manter a rapidez e eficiência?
 4 sítios de ligação para moléculas 
de RNA:
 1 sítio: ligação do RNAm.
 3 sítios (A, P e E): ligação de 
RNAt.
 Sítio de início da síntese de RNAm: 
indica a fase de leitura.
 Códon de iniciação: AUG (ATG no DNA) 
 possui um RNAt especial (iniciador) 
que carrega o aa METIONINA.
 Somente o RNAt iniciador carregado com 
metionina é capaz de se ligar à subunidade 
menor do ribossomo (sem a presença da 
subunidade maior).
 A subunidade menor do 
ribossomo faz uma 
varredura no RNAm a 
procura do primeiro 
AUG (códon de 
iniciação).
 Encontrado o AUG, os 
fatores de iniciação se 
dissociam e a 
subunidade maior do 
ribossomo pode se 
acoplar.
 O ribossomo está 
completo.
 O RNAt encontra-se 
no sítio P e o sítio A 
está livre para que o 
próximo aa seja 
incorporado.
 Iniciada a síntese de 
proteínas: cada aa novo 
é adicionado à cadeia 
em extensão em um 
ciclo de 3 etapas.
 PASSO 1: um RNAt 
carregando o próximo 
aa a ser incorporado 
chega ao sítio A, 
pareando com o códon 
do RNAm já 
posicionado.
 PASSO 2: O rRNA da 
subunidade grande 
catalisa a ligação 
peptídica entre os 
aas do aminoacil-
tRNA e do peptidil-
tRNA e os dois tRNAs 
vão para os sítios P e 
E; 
 PASSO 3: O 
ribossomo desliza 
sobre o mRNA 
exatamente 3 nt 
adiante, fazendo 
com que o o sítio A 
fique liberado para 
uma nova ligação de 
um novo aminoacil-
tRNA. 
 Final da mensagem: presença de 
códons de terminação (UAA, UAG e 
UGA).
 Não são reconhecidos por RNAt 
e não determinam um aa mas 
sinalizam o término da tradução 
para o ribossomo.
 Fatores de liberação se ligam ao 
ribossomo que apresenta um 
códon de terminação no sítio A.
 Uma molécula de água é 
adicionada à extremidade C 
terminal (ao invés de outro aa).
 A adição da 
molécula de água 
libera a 
extremidade C 
terminal da 
proteína de sua 
ligação com o RNAt 
e com o ribossomo.
 O RNAm é liberado 
e as duas 
subunidades do 
ribossomo se 
separam.
 A síntese da maioria das 
proteínas leva entre 20s 
e alguns minutos.
 No entanto, assim que o 
ribossomo tenha 
traduzido o suficiente 
de uma seqüência 
polipeptídica, a 
extremidade 5’ do 
RNAm é capturada por 
um novo ribossomo.
 Tradução ocorrem em 
polirribossomos ou 
polissomos  permite a 
produção de um 
número grande de 
moléculas protéicas.
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