mecanismos moleculares da tradução

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Biologia Molecular 
 
*CAP5’ – Guanina Metilada. 
*Cauda de Poli(A) – Sequência de Adenina. 
→ é como a informação genética contida 
na sequência de nucleotídeo no mRNA em proteína. 
o É um processo mais complexo. 
o Ao contrário da complementaridade entre o 
molde de DNA e os ribonucleotídeos do RNA 
mensageiro, as cadeias laterais dos aminoácidos 
tem pouca, ou nenhuma, afinidade pelas bases 
purínicas e pirimidínicas encontradas no RNA. 
→ 
• mRNAs 1 
• tRNAs 2 
• aminoacil-tRNA sintetases 3 
• ribossomo 4 
1 O mRNA (RNA mensageiro) fornece a informação que 
precisa ser interpretada pela maquinaria de tradução e 
é o molde para a tradução. A região codificadora de 
proteína do mRNA consiste em uma série ordenada de 
unidades de três nucleotídeos chamadas códons, que 
especificam a ordem dos aminoácidos. 
• Códon = Trinca 
Ex: AGCUUGAC – cada trinca de nucleotídeos gera 
um aminoácido. 
2 Os tRNAs fornecem a interface física entre os 
aminoácidos sendo adicionados à cadeia polipeptídica 
crescente e os códons do mRNA. 
→
3 Enzimas chamadas aminoacil-tRNA sintetases acoplam 
os aminoácidos aos seus tRNAs específicos, que 
reconhecem o códon apropriado. 
4 O ribossomo coordena o correto reconhecimento do 
mRNA por cada um dos tRNAs e catalisa a formação de 
ligações peptídicas entre a cadeia polipeptídica 
crescente e o aminoácido ligado ao tRNA selecionado. 
 
→ A ‘’maquinária’’ de tradução decodifica apenas uma 
porção de cada mRNA por vez. 
 região que se lê o 
mRNA (pode ser em uma ou mais regiões); 
• O primeiro e o último códons de uma ORF são 
conhecidos como códons de início e de parada 
(ou término). 
• , o códon de início é geralmente 
, mas o códon e, às 
vezes, até mesmo o códon 
também são utilizados. 
• sempre usam o códon 
de início . 
Os mRNAs que possuem múltiplas ORFs são conhecidos 
como mRNAs policistrônicos, e os que codificam uma 
única ORF são chamados mRNAs monocistrônicos. 
→ Os quase sempre 
. Em contrapartida, os 
 frequentemente 
 e, portanto, podem codificar múltiplas cadeias 
polipeptídicas. 
o Os mRNAs de procariotos possuem um sítio de 
ligação ao ribossomo, que recruta a maquinaria 
de tradução. 
o Para facilitar a ligação de um ribossomo, muitas 
ORFs procarióticas contêm uma sequência 
curta a montante (no lado 5’) do códon de 
início chamada sítio de ligação ao ribossomo 
(RBS, ribosome-binding site). 
o O RBS, geralmente localizado 3 a 9 pb do lado 
5’ do códon de início, é complementar a uma 
sequência localizada próxima a ̀ extremidade 3’ 
de um dos componentes de RNA do 
ribossomo, o RNA ribossomal (rRNA) 16S. 
 
→ Os mRNAs eucarióticos recrutam os ribossomos 
por meio de uma modificação química específica, 
chamada cap 5’, localizada na extremidade 5’ do 
mRNA. Uma vez ligado ao mRNA, o ribossomo 
desloca-se na direção 5’ → 3’, até encontrar um 
códon de início 5’-AUG-3’, em um processo 
chamado rastreamento (ou escaneamento). 
1- É a presença, em alguns mRNAs, de uma 
purina três bases a montante do códon de 
início e de uma guanina imediatamente a 
jusante. 
Essa sequência é chamada de Kozak. 
2- Outro aspecto que contribui para a eficiência da 
tradução é a presença da cauda poli(A) na 
extremidade 3’ do mRNA. Apesar de sua 
localização na extremidade 3’ do mRNA, a 
cauda poli(A) aumenta o nível de tradução do 
mRNA pela amplificação do recrutamento de 
fatores essenciais de início da tradução. 
́
→ As ́ , que atuam como 
adaptadores entre os códons e os aminoa ́cidos por 
eles definidos. 
Existem va ́rios tipos de moléculas de tRNA, mas 
cada uma delas se liga a um aminoa ́cido específico 
e reconhece um determinado códon, ou códons, 
do mRNA. 
• É central na tradução; 
• São mais ou menos 20 tipos; 
• Tem 75 e 95 ribonucleotídeos de 
extensão; 
• Todos terminam em 5’-CCA-3’ na 
extremidade 3’(essa sequência final se liga 
no aminoácido); 
• Possuem bases incomuns (Nomes 
diferentes que podem causar ineficiência se 
o tRNA não tiver) 
 
• Tem formato de folha de trevo ou em L 
invertido. 
 
→ tem aminoácido; 
→ não tem aminoácido. 
́
→ A é uma enzima que 
liga um aminoácido no RNA em 2 etapas. 
 
• O está no 
• O está no 
• A maioria dos organismos possui 20 tRNAs 
sintetases diferentes. 
• As aminoacil-tRNA sintetases encaram dois 
desafios importantes: 
1- Precisam reconhecer o conjunto correto de 
tRNAs para um determinado aminoácido. 
2- Devem carregar todos os tRNAs isoaceptores 
com o aminoácido correto. 
→ O é “cego”, portanto aceita qualquer 
tRNA carregado, com interação códon e anti-códon. 
• 
• Para sintetizar uma proteína você precisa de 3 
RNAs e +50 proteínas; 
• Lê de 2 a 20 aminoácidos por segundo. 
→ Já nos é totalmente separado: 
no núcleo; 
Citoplasma (reticulo endoplasmaticos rugoso e ribossomos 
livres). 
• O ribossomo é dividido em: SubUnidade Maior e 
SubUnidade Menor. 
A – é responsável pela formação 
das (possui um centro de 
peptidiltransferase). 
• Eucariotos: 60s – 3 RNAs e 49 proteínas. 
• Procariotos: 50s – 2 RNAs e 34 proteínas. 
A – contém um centro de 
decodificação no qual os tRNAs carregados leem ou 
 do mRNA. 
• Eucariotos: 40s – 1 RNA e 33 proteínas. 
• Procariotos: 30s – 1 RNA e 21 proteínas. 
Ciclo do Ribossomo: 
 
1- A subunidade menor se liga ao mRNA; 
2- O tRNA se liga no mRNA também; 
3- A subunidade se liga no complexo mRNA e 
tRNA; 
4- Formando o complexo 70s está pronto para 
começar a tradução. 
→ O possui 3 “salas”(sitios) dentro de si: 
 
 entra no P, sai do P vai pro E, ai o 
A vai pro P e começa tudo de novo. 
Ou seja: 
1- O ribossomo é recrutado pelo mRNA; 
2- Sitio P; 
3- Códons de Início. 
→ fatores iniciam a tradução, são 
eles: IF1, IF2 e IF3. 
• IF3: se liga no sitio E e impede uma 
reassociação das subunidades; 
• IF1: se liga no sitio A, impedindo a entrada do 
primeiro nucleotídeo no A ao inves do P; 
• IF2: se liga junto com o IF1 mas ele pega o 
mRNA e coloca no P. 
 
→ é necessario de muito 
mais proteínas auxiliares do que as procarióticas para 
promover o processo de início. 
́
. 
• Primeiro, ao contrário do que ocorre nos 
procariotos, nas células eucarióticas, a ligaça ̃o do 
tRNA iniciador a ̀ subunidade menor sempre 
precede sua associaça ̃o com o mRNA. 
• Segundo, um conjunto separado de fatores 
auxiliares medeia o reconhecimento do mRNA. 
• Terceiro, a subunidade ribossomal menor ligada 
ao tRNA iniciador escaneia o mRNA à procura 
da primeira sequência AUG. 
• Finalmente, a subunidade maior do ribossomo é 
recrutada após o tRNA parear com o códon de 
início. 
 
́ ́ ̀
́
́ ́ ̀
 
• Uma vez montada sobre a extremidade 5’ do 
mRNA, a subunidade menor e seus fatores 
associados deslocam-se sobre o mRNA na 
direça ̃o 5’ → 3’ em um processo dependente 
de ATP. 
• Durante esse movimento, a subunidade menor 
“escaneia” o primeiro códon de início no mRNA. 
 
- Após a ocorrência da reaça ̃o da 
peptidiltransferase, o tRNA no sítio P esta ́ 
desacetilado (na ̃o esta ́ mais ligado a um aminoa ́cido), 
e a cadeia polipeptídica crescente esta ́ ligada ao 
tRNA do sítio A. 
- Para que um novo ciclo de alongamento da cadeia 
peptídica ocorra, o tRNA do sítio P deve deslocar-se 
para o sítio E, e o tRNA do sítio A deve deslocar-se 
para o sítio P. 
→
́ ́ ́
̃ ̃
 
 
• O ciclo ribossomal de ligaça ̃o ao aminoacil-
tRNA, formaça ̃o de ligaça ̃o peptídica e 
translocaça ̃o continua até que um dos três 
códons de término (ou de parada) entre no 
sítio. 
• os códons de término sa ̃o reconhecidos 
por proteínaschamadas fatores de 
liberaça ̃o (RFs, release factors) que ativam a 
hidrólise do polipeptídeo do peptidil-tRNA. 
→ Os possuem dois fatores de liberaça ̃o 
de classe I, chamados
→ Em células ́ , ha ́ um único fator de 
liberac ̧a ̃o de classe I, chamado que reconhece os 
três códons de término. 
• ́ ́
́
́ ́
̃
- Nas células ́ , um fator conhecido como 
( , ribosome 
recycling factor) coopera com EF-G e IF3, reciclando os 
ribossomos após a liberaça ̃o dos polipeptídeos. 
 
 
 
- Nas 
 
→Termino da tradução em eucariotos e reciclagem do 
ribossomo: