Aula 4 Síntese de proteínas 2019

Prévia do material em texto

CURSO: Nutrição
Profa: Juliana Cristina Bassan
BIOQUÍMICA METABÓLICA
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Revisão sobre DNA
Toda vida no planeta está baseada na informação que está gravada na molécula de DNA (código genético)
Quimicamente o que é a molécula de DNA?
O DNA é um polímero, ou seja, é constituído de unidades que se repetem denominadas NUCLEOTÍDEOS
carbono 1
carbono 5
Ponto de ligação
entre a ribose e a
base nitrogenada
Ponto de ligação
entre a ribose e o
grupo fosfato
Quimicamente o que é a molécula de DNA?
O DNA é um polímero, ou seja, é constituído de unidades que se repetem denominadas NUCLEOTÍDEOS
ADENINA
GUANINA
TIMINA
CITOSINA
bases púricas
bases pirimídicas
Quimicamente o que é a molécula de DNA?
O DNA é uma dupla hélice formada por nucleotídeos
Adenina----Timina 
Timina----Adenina
Citosina----Guanina
Guanina----Citosina
As fitas que formam a dupla 
hélice apresentam orientação 
antiparalela
Quimicamente o que é a molécula de DNA?
O DNA é uma dupla hélice formada por nucleotídeos
2 ligações de H
3 ligações de H
REPLICAÇÃO DO DNA
❖ Quando uma célula realiza a replicação de seu DNA?
- Quando ocorrerá a divisão celular. Antes da célula se dividir ela replica seu DNA, onde cada célula
“filha” recebe uma cópia de DNA idêntica ao da célula “mãe”
❖ Como a célula replica seu DNA?
- A replicação ocorre através de um processo denominado REPLICAÇÃO SEMI-CONSERVATIVA, ou
seja, uma das fitas do DNA é conservada para que a outra fita seja formada com os respectivos
nucleotídeos correspondentes (pares de bases complementares).
F
it
a
s 
a
nt
ip
a
ra
re
la
s
REPLICAÇÃO DO DNA
• A enzima HELICASE desenrola a dupla hélice do DNA rompendo as ligações de hidrogênio entre as bases
nitrogenadas.
A helicase ou DNA helicase é uma
enzima que promove a abertura da hélice
de DNA, separando-o em duas fitas
simples para que possa sofrer replicação.
A helicase quebra as ligações de
hidrogênio entre as bases nitrogenadas
(purinas ou pirimidinas) de ambas as
cadeias de DNA, fazendo com que estas
se separem. Esta enzima move-se ao
longo da cadeia dupla de DNA utilizando
energia da hidrólise de ATP.
A enzima DNA-girase (ou topoisomerase),
desenrola a cadeia, diminuindo a tensão à
medida que as helicases avançam.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Topoisomerase
A helicase abre o DNA em vários pontos Bolhas de replicação: a replicação é 
bidirecional
Replicação completa do DNA
Fita conservada
Nova fita
COMO OCORRE A REPLICAÇÃO (AÇÃO DA HELICASE) ?
O DNA É REPLICADO
EM VÁRIOS PONTOS
AO MESMO TEMPO
3’ 5’
5’
5’
5’
3’
3’
3’
3’
3’
3’
3’
5’
5’
5’
5’
5’
5’3’
3’
REPLICAÇÃO DO DNA
• A enzima que realiza a replicação do DNA é a DNA POLIMERASE
A DNA polimerase coleta nucleotídeos
livres e une uns aos outros sempre
obedecendo a complementariedade
(pareamento) entre as bases
nitrogenadas.
Fita conservada
Nova fita
1000 a 2000 nucleotídeos
Processo contínuo
Processo descontínuo
REPLICAÇÃO DO DNA
• A enzima que realiza a replicação do DNA é a DNA POLIMERASE
A DNA polimerase coleta nucleotídeos livres e une uns aos outros sempre obedecendo a complementariedade entre as bases
nitrogenadas.
Fita conservada
Nova fita
De onde vem a energia para que a DNA polimerase sintetize um novo DNA?
Grupos fosfato de alta energia
REPLICAÇÃO DO DNA
Importância do primer:
Para que a DNA polimerase comece a sintetizar
o fita complementar do DNA ela necessita
verificar e iniciar a replicação a partir de um
par de bases já formado.
Fragmento de RNA
REPLICAÇÃO DO DNA
Qual o sentido da replicação?
- A DNA polimerase só consegue ligar os
nucleotídeos continuamente no sentido 5’-----3’
1000 a 2000 nucleotídeos
REPLICAÇÃO DO DNA
A RNA primase insere primers na fita
retardada para que a replicação seja
realizada no sentido 5’-3’
A replicação da fita retardada é realizada de fragmento em fragmento (Fragmentos de Okazaki)
HELICASE
DNA polimerase e Primase
DNA polimerase e Primase
TRANSCRIÇÃO DO DNA
(1ªetapa do processo de expressão gênica)
A Transcrição é o primeiro passo da expressão
gênica. Durante esse processo, a sequência
de DNA de um gene é molde para síntese de
RNA.
GENE: é o trecho do DNA que carrega
informação para codificar uma proteína
Não é qualquer trecho do DNA que pode ser
transcrito em RNA, apenas trechos do DNA
chamados GENES podem ser transcritos em RNA
Enzima que realiza 
a transcrição
A sequência de bases do
RNA é determinada pela
sequência de bases do DNA
TRANSCRIÇÃO DO DNA
Promotor: é uma sequência de bases
nitrogenadas que a RNA polimerase reconhece
e que está antes do gene que deverá ser
transcrito em RNA.
mRNA: RNA mensageiro 
(carrega a informação genética)
GENE
TRANSCRIÇÃO DO DNA
Éxons: genes que codificam proteínas
Íntrons: sequência de bases nitrogenadas que não
contem informação genética
TRANSCRIÇÃO DO DNA
❖ Diferenças entre o DNA e RNA
- DNA: ácido desoxirribonucleico
- RNA: ácido ribonucleico
• há a participação de nucleotídeos de URACILA (RNA) no lugar de nucleotídeos de TIMINA (DNA). Assim, se na fita de 
DNA que está sendo transcrita aparecer adenina, encaminha-se para ela um nucleotídeo complementar contendo uracila;
Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequência de bases:
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases:
RNA- UACGGCUUUAAACGC
A(DNA) -----U(RNA)
T(DNA)------A(RNA)
FITA SIMPLES
DNA RNA
T
R
A
N
S
C
R
I
Ç
Ã
O
TRADUÇÃO
TRANSCRIÇÃO DO DNA
TODAS AS CÉLULAS DO NOSSO CORPO POSSUEM OS MESMOS GENES, MAS ELAS
TRANSCREVEM (EXPRESSAM) CONJUNTOS DIFERENTES DE GENES PARA FORMAÇÃO DE
SISTEMAS COM FUNÇÕES ESPECÍFICAS (controle da expressão gênica – sítio dirigida).
Ex: Sistema gastrointestinal e sistema muscular ( funções diferentes)
Metade do papai e 
metade da mamãe
TRADUÇÃO DO RNA
(2ªetapa do processo de expressão gênica)
➢ O RNA é usado como molde para a
formação de uma proteína
Na tradução cada 3 bases (códon) contem a informação
que codifica 1 aminoácido que será utilizado para a
síntese de uma proteína
TRADUÇÃO DO RNA
(2ªetapa do processo de expressão gênica)
➢ O RNA é usado como molde para a
formação de uma proteína
O Processo de tradução de uma molécula de RNA
mensageiro ocorre no citoplasma (mais especificamente
nos ribossomos), após o RNA ter sido transcrito a partir
de uma fita molde de DNA.
O processo de tradução consiste na síntese de uma
proteína a partir das informações contidas na molécula de
RNA mensageiro. O processo se dá com a presença de
RNA mensageiro, transportador e ribossômico, além de
enzimas e aminoácidos, necessários para formação da
cadeia polipeptídica. A tradução é composta por três
etapas: iniciação, alongamento e terminação.
TRADUÇÃO DO RNA
(2ªetapa do processo de expressão gênica)
➢ O RNA é usado como molde para a
formação de uma proteína
Na tradução cada 3 bases (códon) contem a informação
que codifica 1 aminoácido que será utilizado para a
síntese de uma proteína
ETAPA DE INICIAÇÃO
ETAPA DE INICIAÇÃO
O códon de iniciação é sempre o mesmo, AUG, e corresponde ao aminoácido metionina. No processo de iniciação a
porção menor do ribossomo associa-se ao RNAm. O RNAt contendo o anticódon da metionina percorre a molécula de
RNAm até encontrar o códon AUG. A partir daí a subunidade maior do ribossomo une-se à subunidade menor
(Ribossomo Completo). No ribossomo existem dois sítios A (onde há entrada do aminoácido/anticódon ) e sítio P
(onde fica o polipeptídeo em formação). O RNAt da metionina fica associado ao sítio P do ribossomo, e o sítio A nesse
momento permanece vazio. A metionina é, portanto, o primeiro aminoácido da cadeia polipeptídica.
anticódon
códon
SUBUNIDADE 40S
SUBUNIDADE 60S
ETAPA DE ALONGAMENTO
Um RNAt de aminoácido que corresponda ao códon seguinte do RNAm encaixa-se no sítio A (1). Estabelece-se uma 
ligação peptídica entre os dois aminoácidos (2) , e o RNAt da metionina solta-se (3). Oribossomo desloca-se no RNAm 
e os dois aminoácidos unidos passam a ocupar o sítio P, ficando o sítio A vazio (4).
(1)
(2)
(3)
(4)
ETAPA DE TERMINAÇÃO
Essa sequência de eventos ocorre até que o ribossomo encontre um dos três códons de terminação (códons que
não codificam aminoácidos):UAG, UAA ou UGA. O polipeptídeo é liberado do ribossomo, as subunidades maior e
menor dissociam-se e há liberação do RNAm. A metionina do início da cadeia pode ser removida ou ficar fazendo
parte do polipeptídeo.
TRADUÇÃO DO RNA
(2ªetapa do processo de expressão gênica)
➢ O RNA é usado como molde para a
formação de uma proteína
Na tradução cada 3 bases (códon) contem a informação que codifica 1
aminoácido que será utilizado para a síntese de uma proteína
EXISTEM 64 TIPOS DE CÓDONS
CAPAZES DE CODIFICAR OS 20
AMINOÁCIDOS
1 AMINÓACIDO PODE SER
CODIFICADO POR MAIS DE 1
CÓDON, MAS 1 CÓDON
CODIFICA APENAS 1
AMINOÁCIDO
https://www.youtube.com/watch?v=2BwWavExcFI
https://www.youtube.com/watch?v=kmrUzDYAmEI
https://www.youtube.com/watch?v=TNKWgcFPHqw
https://www.youtube.com/watch?v=gG7uCskUOrA