DNA - RNA sintese proteica

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18/08/2019
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Genética: RNA , DNA e 
PROTEÍNAS
Profª Ma. Maria de Fátima Lino Coelho
UNIDADE 2 – SEÇÃO 2
Genoma individual
• Cada um de nós é constituído de trilhões de células, e cada uma dessas células
contém filamentos muito finos, com alguns centímetros de comprimento, que têm
papel importante em determinar quem somos, como seres humanos e como
pessoas.
• Esses filamentos intracelulares importantíssimos são compostos de DNA. Toda vez
que a célula se divide, seu DNA é replicado e distribuído igualmente entre as duas
células-filhas.
• Assim, o conteúdo de DNA dessas células – que chamamos de genoma – é
conservado. Esse genoma é um conjunto essencial de instruções, na verdade uma
biblioteca completa de informações, que as células usam para se manter vivas.
Estrutura de um nucleotídio. 
A molécula tem três componentes: um grupo 
fosfato, um açúcar (nesse caso, 
desoxirribose), e uma base nitrogenada 
(nesse caso, adenina).
• Uma molécula de DNA bifilamentar costuma ser denominada dúplex.
• Watson e Crick descobriram que os dois filamentos de um dúplex de DNA se
enrolam um no outro, criando uma configuração em hélice
• Essas moléculas helicoidais podem ser extraordinariamente grandes. Algumas
contêm centenas de milhões de pares de nucleotídios, e seu comprimento total
ultrapassa 10 cm.
• Não fossem elas extremamente delgadas (cerca de um centésimo de milionésimo
de centímetro)
NA, molécula bifilamentar unida por pontes de hidrogênio entre as bases pareadas.
A. Representação bidimensional da estrutura de uma molécula de DNA constituída de cadeias de nucleotídios
complementares.
B. Molécula de DNA apresentada como dupla-hélice.
DNA como material genético
• REPLICAÇÃO DO DNA | PROPAGAÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
O material genético de um organismo é transmitido da célula-mãe para as células-filhas
durante a divisão celular. Também é transmitido dos pais para a prole na reprodução.
A transmissão fiel do material genético de uma célula ou um organismo para outro
depende da capacidade de replicação das moléculas de DNA bifilamentar.
A replicação do DNA é extraordinariamente exata. Moléculas constituídas de centenas
de milhões de pares de nucleotídios são duplicadas com poucos erros ou até mesmo
sem erros.
O processo de replicação do DNA baseia-se na natureza complementar dos filamentos
que constituem as moléculas bifilamentares de DNA.
Esses filamentos são mantidos unidos por ligações de hidrogênio relativamente fracas
entre pares de bases específicos – A com T e G com C.
Quando essas ligações se rompem, os filamentos separados servem de
molde para a síntese de novos filamentos.
Esses novos filamentos são montados pela incorporação gradual de
nucleotídios opostos aos nucleotídios dos filamentos usados como molde.
A sequência de nucleotídios de um filamento que está sendo sintetizado é
ditada pela sequência de nucleotídios do filamento-molde. No fim do processo
de replicação, cada filamento-molde faz par com um filamento recém-
sintetizado. Assim, de uma molécula dupla de DNA original são criadas duas
moléculas duplas idênticas.
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EXPRESSÃO GÊNICA | USO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA
• As moléculas de DNA contêm informações que dirigem as atividades celulares e guiam o
desenvolvimento, a atividade e o comportamento dos organismos constituídos por essas células.
• As informações são codificadas em sequências de nucleotídios nas moléculas de DNA do genoma.
• O genoma humano é composto de 3,2 bilhões de pares de nucleotídios. Nesses e em todos os
outros genomas, as informações contidas no DNA são organizadas em unidades que chamamos de
genes.
• Um espermatozoide humano tem cerca de 20.500 genes. Cada gene é um trecho de pares de
nucleotídios ao longo de uma molécula de DNA.
• Uma molécula de DNA específica pode conter milhares de genes diferentes.
• Em um espermatozoide humano, os genes estão situados em 23 diferentes moléculas de DNA
correspondentes aos 23 cromossomos da célula.
Replicação do DNA. 
Os dois filamentos da molécula parental estão orientados em sentidos opostos (ver setas). Esses 
filamentos separam-se e novos filamentos são sintetizados usando-se como molde o filamento 
parental. Quando a replicação é concluída, foram produzidas duas moléculas de DNA bifilamentar 
idênticas.
A cópia do material hereditário é possível graças a 
natureza complementar das fitas do DNA (pareamento de 
bases)
Replicação: Ocorre Durante a Intérfase do Ciclo Celular
Replicação do DNA
• Começa em uma das extremidades da sua fita.
• Imagine que a dupla hélice do DNA seja como um zíper ou forquilha que se
abre começando em uma ponta, expondo as bases nitrogenadas em cada
filamento.
• As duas fitas antigas se desgrudam, enquanto duas novas fitas vão sendo
sintetizadas e, por sua vez, se enovelam nas fitas antigas, em que cada
base exposta tende a se parear com nucleotídeos livres e necessariamente
com sua base complementar, A com T e G com C; formam-se com isso duas
novas cadeias duplas de DNA, cada uma contendo uma fita nova e uma
fita velha, por isso a replicação é dita como semiconservativa.
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• Baseado no pareamento das 
bases da dupla hélice do DNA.
• Estrutura do DNA: contém a 
informação necessária para 
perpetuar sua sequência de 
bases
• Para que exista a síntese de novas fitas, é necessária a adição de
iniciadores conhecidos como primers (cadeias curtas de
nucleotídeos) e, para que esse processo ocorra, utilizam-se dois
primers, sendo um na extremidade da fita molde que servirá para
conduzir a síntese da fita e outro mais para o interior da forquilha de
replicação.
• Na replicação do DNA, cada filamento de uma molécula bifilamentar serve de
molde para a síntese de um filamento complementar
• Na expressão da informação genética, um filamento de um dúplex de DNA do
gene é usado como molde para a síntese de um filamento complementar de RNA
A replicação do DNA é feita a partir da forquilha, exatamente onde a dupla hélice está se
desenrolando e os dois filamentos estão se separando de forma contínua, com isso o DNA
é então sintetizado em segmentos curtos. Para iniciar a síntese, a DNA polimerase
necessita de um primer
• Forquilha de replicação:
Região do DNA onde
ocorre a transição do DNA
parental fita dupla para as
novas fitas filhas duplas
• Replicação: processo de biossíntese de DNA onde, a partir de uma
molécula de DNA pré-existente formam-se duas moléculas filhas contendo
uma das fitas da molécula mãe original.
PROCESSO SEMICONSERVATIVO
• A replicação produz duas moléculas completas e idênticas a partir de
uma molécula de DNA original
Cada dupla-hélice 
filha é composta de 
uma fita velha 
(conservada) e 
uma fita nova 
(recém-sintetizada)
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Replicação do DNA  1. Iniciação
A dupla-hélice do DNA é muito estável e proteínas auxiliam na separação das duas 
fitas.
1. DNAa: Ligam-se a segmentos do DNA ricos em A=T e faz
com que o DNA se dissolva, as fitas separam-se, formando
regiões de DNA de fita simples;
2.Proteína de Ligação do DNA de Fita Simples (SSB):
Mantém a separação das fitas e protegem o DNA de nucleases
que clivam DNA de fita simples;
3.DNA-Helicase: Liga-se ao DNA de fita simples e a seguir
move-se na região vizinha de dupla-fita, forçando as fitas a se
Os locais onde o DNA é aberto são 
chamados de origens de replicação 
e são marcados por uma sequência 
particular de nucleotídeos.
Replicação do DNA  2. Alongamento da cadeia
DNA-Polimerase – Sintetiza a
nova fita usando uma das
fitas velhas como molde e
catalisa a adição de
nucleotídeos à fita de DNA
em crescimento, verificando
se foram corretamente
incorporados.
• Enzima DNA-Polimerase Necessita 
de um Primer
1. A DNA- polimerase precisa deum grupo 3'-OH para estender a 
cadeia de DNA
Ribonucleotídeos 
Replicação do DNA  3. Terminação
• Síntese de 
uma fita 
contínua a 
partir de 
fragmentos...
O primer de RNA é alongado pela DNA-
polimerase III até que outro RNA seja 
encontrado
O primer de RNA é removido pela DNA-
polimerase I (atividade 5`3` exonuclease) e a 
lacuna é preenchida com desoxirribonucleotídeos 
pela própria enzima (atividade 5`3` polimerase)
A quebra restante é ligada pela DNA-ligase  catalisa a ligação fosfodiéster 
final entre os grupos 5’-fosfato da cadeia de DNA sintetizada pela DNA-
polimerase III e o grupo 3’-OH da cadeia feita pela DNA-polimerase I.
Portanto....
Envolve proteínas e enzimas, 
sintetiza o novo DNA
A DNA-polimerase: enzima responsável 
pela polimerização do novo DNA
A sequência de nucleotídeos de uma nova 
fita do DNA é ditada pela fita molde
As fitas novas são sintetizadas em 
direções opostas (contínua e descontínua)
Polimerização sempre ocorre na direção 5` 
 3`
Fragmentos são unidos e duas fitas 
contínuas são formadas
Um primer de RNA é utilizado na síntese 
da nova fita (e posteriormente removido) 
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Vamos resolver
• A replicação do DNA ocorre onde a dupla hélice está se desenrolando e os dois
filamentos estão se separando, e sempre no sentido da forquilha, ou seja, no início
do zíper de replicação.
• Diante do contexto, qual é o nome da enzima que demanda um primer, ou seja, uma
cadeia curta de nucleotídeos posicionado para começar a síntese de DNA?
A. Primase
B. Helicases.
C. Topoisomerases.
D. Ligases.
E. DNA polimerase.
Transcrição e processamento do RNA
• As moléculas de RNA que existem nas células são sintetizadas a partir da
transcrição de trechos do DNA.
• Na síntese da nova fita de RNA também é feito o pareamento das bases
nitrogenadas, porém a adenina da fita de DNA pareia com a uracila da fita de RNA.
Replicação
Transcrição
Tradução
Proteína
- Processo para síntese de 
todos os RNAs da célula
- Reflete o estado fisiológico 
da célula
- O conjunto de genes 
expressos em uma dada 
situação é variável
- Processo catalisado pelas 
RNAs polimerases
Transcrição Reversa
Replicação de RNA
DNA fita codificadora
DNA fita molde
RNA transcrito
Transcrição
Síntese de RNA: formação da ligação
fosfodiester envolve o ataque nucleofílico
do 3’ OH da cadeia crescente no fosfato
do carbono 5´do ribonucleosídeo
trifosfatado que será incorporado
A RNA polimerase não requer um
iniciador (primer) para iniciar a síntese do
RNA
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Tradução do RNA
• Tem início com a ligação de uma sequência específica do mRNA com o
ribossomo. A formação dessa sequência desliza pelo mRNA até que apareça o
código AUG para identificar o início da síntese de proteínas.
• Entre o primeiro e o segundo aminoácido ocorre uma reação química conhecida
como ligação peptídica, em que o primeiro tRNA ocupa a cavidade P do
ribossomo, que se desloca e deixa o tRNA vazio. A partir desse processo, é
posicionado o segundo tRNA, com os dois aminoácidos aderidos na cavidade
P, que então libera a cavidade A para receber um novo tRNA carregado.
• Todo esse processo irá se repetir
até encontrar um sinal de
término, ou seja, o ribossomo
espera uma proteína que se liga
no sítio A ao códon de
terminação, mRNA (UAA, UAG
ou UGA), desestabilizando o
ribossomo e interrompendo o
processo.
Síntese Protéica
1. Ativacao do aminoacido: formacao do 
aminoacil-tRN A 
2. Iniciacao: ligacao da subunidade pequena e 
do metionina-aciltRNA no sitio AUG 
3. Elongacao: o polipeptideo nascente e 
elongado pela ligacao de novos aminoacidos
4. Terminacao: a parada na sintese se da pelo 
encontro de um stop codon e o polipeptideo 
se desliga
5. Enovelamento e processamento pos-
transcricional do polipeptideo
A síntese de proteínas :
1. Transcrição (núcleo) DNA RNA
2. Tradução (Citoplasma) Fromação do 
Polipeptídio 
A síntese de Proteínas consistem um unir 
aminácidos de acordo com a sequencia 
de códons presente sno RNAm