Microbiologia molecular

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MICROBIOLOGIA 
MOLECULAR
MARINEIDE AMORIM
INSTITUTO FEDERAL DO PIAUÍ – CAMPUS PEDRO II
CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DISCIPLINA: MICROBIOLOGIA
GENOMA BACTERIANO
Moléculas informacionais:
DNA
RNA
 Estágios do fluxo da 
informação genética:
Replicação
 Transcrição 
 Tradução 
 Plasmídeos:
DNA circular;
Presente em 1 a até 100 
cópias;
GENOMA BACTERIANO
REPLICAÇÃO
 Processo semiconservativo;
Sentido da replicação: 5’ – 3’ 
Requer a presença de um grupo hidroxil livre presente na extremidade 
3’.
REPLICAÇÃO
 Enzimas:
REPLICAÇÃO
 Tipos de DNA polimerase:
DNA polimerases
E. coli
DNA polimerase III –
principal enzima da 
replicação
DNA polimerase I –
remoção de 
iniciadores de RNA
Eucariotos
DNA polimerase 
ꭤ/primase- iniciação 
de novas fitas 
DNA polimerase Ɛ e ƍ-
são altamente 
processivas
As demais DNA 
polimerases estão 
envolvidas no reparo
Etapas de replicação:
REPLICAÇÃO
 Bactérias: única origem de replicação: oriC reconhecida pela 
DnaA
REPLICAÇÃO
REPLICAÇÃO
 Enzimas presentes nas bactérias 
 Elongamento:
REPLICAÇÃO
 Replicação de DNA circular:
REPLICAÇÃO
Mecanismo de revisão:
REPLICAÇÃO
 Término da replicação:
Proteína Tus bloqueia o avanço da forquilha de 
replicação;
Separação catalisada pelo enzima topoisomerase IV
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO
 RNA polimerase não requer um iniciador;
 A transcrição:
 menos exata;
 produz cópias transitórias;
 copia seletivamente determinadas 
partes do genoma;
 Mecanismos de regulação 
RNA polimerases e ciclo de transcrição
Tipo Encontrada Transcrevve
RNA polimerase I Todos os eucariotos rRNA maior 
RNA polimerase II Todos os eucariotos Pré-RNA; alguns 
snRNA ; snoRNA ; 
alguns miRNA
RNA polimerase III Todos os eucariotos tRNA ; rRNA pequenos, 
alguns snRNA , alguns
miRNA
RNA polimerase IV Plantas Alguns siRNA
RNA polimerase V Plantas As moléculas de RNA 
participam da 
formação da 
heterocromatina
• Procariotos possui uma RNA polimerase;
• Eucariotos possui:
RNA polimerases e ciclo de transcrição
• Comparação das subunidades da RNA polimerase
WATSON, 2015
 Formato da enzima:
RNA polimerases e ciclo de transcrição
WATSON, 2015
 Unidade de transcrição:
 Promotor 
Sequencia codificadora de RNA
 Terminador
Ciclo de transcrição
PIERCE, 2016
Etapas da Transcrição:
 Início:
 transcrição ocorre no sentido 5’- 3’; 
Etapas:
 formação do complexo fechado
transição para complexo aberto
inicio da transcrição seguida pelo escape do
promotor.
Liberação de transcritos
curtos
Formação de bolha de
transcrição
Polimerase se liga a uma das
faces da hélice de DNA
Etapas da Transcrição
• Início:
WATSON, 2015
 Alongamento:
 catalisa a síntese do RNA;
 desenrola o DNA a sua
frente e o recompõe atrás
de si;
dissocia o RNA do DNA;
 realiza revisão de leitura.
 Término:
 o terminador precisa ser
copiado em RNA.
Etapas da Transcrição:
WATSON, 2015
Transcrição nas Bactérias
 Formação da holoenzima RNA polimerase;
GRIFFITHS, 2013; WATSON, 2015 
 Estrutura do promotor:
 Força do promotor :
 número de transcritos por unidade de tempo;
 qualidade da ligação promotor –polimerase;
 eficiência da isomerização;
 rapidez do escape.
Transcrição nas Bactérias
Região -35 = fornece 
energia.
Região -10 = transição 
do complexo fechado 
para aberto.
PIERCE, 2016
Características dos promotores:
Transcrição nas Bactérias
Intensifica a ligação
da polimerase e o
DNA.
Estabilidade do
complexo entre
enzima e promotor.
WATSON, 2015
 Mecanismos de transcrição inicial:
Polimerase move-se ao longo 
do DNA.
Parte frontal se move no DNA, 
parte posterior permanece 
estacionada.
Enzima puxa o DNA para si.
Transcrição nas Bactérias
WATSON, 2015
 Alongamento:
 enzima adiciona 1 nucleotídeo por vez;
 RNA polimerase realiza duas funções de revisão:
 edição pirofosforalítica – no sitio ativo remove um 
ribonucleotídeo errado e incorpora outro no lugar;
 edição hidrolítica – retorna 1 ou mais nucleotideos;
remove a sequencia errada e cliva o RNA produzido;
Transcrição nas Bactérias
 Proteínas Nus promovem o alongamento e término;
 Proteína TRCF:
 possui atividade ATPase;
 remove a polimerase e recruta enzimas de reparo;
Transcrição nas Bactérias
 Terminador: 
 eventos de sobreposição:
 RNA polimerase para de sintetizar RNA;
 RNA é liberado da RNA polimerase;
 RNA se dissocia do DNA;
 RNA polimerase se solta do DNA.
Transcrição nas Bactérias
 Estrutura da proteína 
TRADUÇÃO
TRADUÇÃO
 Composição do ribossomo
TRADUÇÃO
 Composição do tRNA:
 Estrutura do ribossomo 
TRADUÇÃO
 Eventos da tradução:
 Início 
TRADUÇÃO
 Alongamento:
TRADUÇÃO
 Alongamento:
TRADUÇÃO
 Termino:
TRADUÇÃO