Replicação%2c Transcrição e Tradução

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Replicação do Material Genético
ÁCIDOS NUCLÉICOS
1) Conceito:
Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências de nucleotídeos, 
especializadas no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.
Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos: 
a) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
b) RNA (Ácido Ribonucléico)
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo:
1 Fosfato
1 Pentose
1 Base Nitrogenada
Nucleotídeo
ÁCIDOS NUCLÉICOS
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos unem-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster
formando cadeias contendo milhares de nucleotídeos.
Fosfato
Ligações 
Fosfodiéster
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.
São bases do DNA
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
São bases do RNA
Adenina
Uracila
Guanina
Citosina
Podemos verificar que: 
Timina (T) está presente 
somente no DNA
E Uracila somente no RNA
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de 
anéis.
Bases Pirimídicas
Contém apenas 1 anel na 
estrutura molecular
Bases Púricas
Contém 2 anéis na estrutura 
molecular
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas 
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
No DNA
Adenina sempre se liga a Timina
e vice-versa
Adenina Timina
Formação de 2 ligações de Hidrogênio
No DNA
Guanina sempre se liga a Citosina
e vice-versa
Formação de 3 ligações de Hidrogênio
CitosinaGuanina
No RNA
Como não possui Timina, 
Adenina se liga a Uracila
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas 
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
RNA
Como não possui Timina
Adenina ligará sempre com Uracila
E vice-versa
ÁCIDOS NUCLÉICOS
4) Pentose
Pentoses dos Ácidos Nucléicos
RNA DNA
No RNA a pentose presente é 
a Ribose
No DNA a Pentose presente é 
a Desoxirribose
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Características:
1. Local de Produção: Núcleo da Célula (Transcrição)
2. Estrutura: 1 Fita (fita simples)
3. Nucleotídeo contendo:
a) Ribose
b) Bases Nitrogenadas: 
Uracila, Adenina, Guanina e Citosina
c) Fosfato
4. Tipos de RNA:
a) RNAm (Mensageiro)
b) RNAt (Transportador)
c) RNAr (Ribossômico)
RNA mensageiro
Leva o código genético do DNA para o 
citoplasma onde ocorrerá a Tradução.
RNA Transportador
Transporta Aminoácidos até o local da 
síntese de proteínas na Traduação.
RNA Ribossômico
Participa da constituição dos Ribossomos. 
São armazenados no núcleo (nucléolo).
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Os tipos de RNA e suas funções
RNA Transportador (RNAt)
Carreador de aminoácidos
Forma de um trevo
RNA Mensageiro (RNAm)
Transcreve o código 
genético e o leva para o 
citoplasma.
RNA Ribossômico (RNAr)
Parte constituinte dos 
Ribossomos
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Forma Estrutural
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Características:
1. Estrutura: 2 Fitas unidas pelas 
bases nitrogenadas em forma de α hélice
2. Nucleotídeo contendo:
a) Desoxirribose
b) Bases Nitrogenadas: 
Timina, Adenina, Guanina e Citosina
c) Fosfato
3. Relação das Bases
a) A/T = 1
b) G/C = 1
4. Quantidade
a) Maior no núcleo/nucleóide (cromatina ou cromossomo)
b) Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Principais diferenças entre RNA e DNA
Estrutura da 
Molécula
Bases 
Púricas
Bases
Pirimídicas
Pentose Função na célula
RNA Fita Simples
Adenina
Guanina
Uracila
Citosina
Ribose
Síntese de Proteínas 
(RNAm e RNAt) e 
formação de 
ribossomos(RNAr)
DNA Fita Dupla
Adenina
Guanina
Timina
Citosina
Desoxirri
bose
Armazenamento e 
transmissão de 
informação genética
DUPLICAÇÃO DO DNA
1) A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por Watson e Crick
o Modelo Helicoidal – Dupla Hélice
DUPLICAÇÃO DO DNA
2) Propriedades da Duplicação
a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
b) A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir.
c) Ocorre durante a fase S da intérfase.
d) É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda
da molécula original e outra fita recém sintetizada.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3) A Replicação
A replicação do DNA ocorre em duas etapas:
a) Separação das bases nitrogenadas.
b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos
em cada fita pela DNA polimerase.
A Enzima DNA polimerase capta nucleotídeos e 
os unem, conforme o pareamento:
A-T / G-C
Para este processo ocorrer é necessário 
energia! De onde será que vem essa energia?
Os nucleotídos que chegam carragam consigo 3 
grupos fosfatos. Quando o nucleotídeo é 
inserido na fita há liberação de energia
Essa energia liberada é então utilizada pela 
Enzima DNA polimerase para unir um 
nucleotídeo ao outro.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.1) Origem de Replicação Por ser muito extenso o DNA 
é aberto em locais específicos 
chamados Origens de 
replicação.
As origens de replicação 
formam “bolhas de 
replicação” que avançam para 
os dois lados 
simultâneamente.
Por isso a replicação do DNA é 
dita Bidirecional
A medida que vão avançando 
elas vão se encontrando até 
duplicar o DNA inteiro.
Semiconservativa
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.2) Início da Replicação
1. A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada.
2. As DNA’s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer)
3. Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase
possa iniciar a duplicação do DNA.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.3) Sentido de Alongamento do DNA: 5’ → 3’
• A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5’ → 3’
• Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5’ → 3’
1) Na frente vai a enzima
helicase abrindo a dupla
hélice.
Etapas da duplicação
2) A fita de cima é chamada
fita líder pois se encontra na
orientação correta (5’ → 3’)
3) Na medida que a helicase
vai abrindo a dupla hélice a 
DNA polimerase vai 
sintetizando a fita líder
4) Só que o DNA apresenta 
uma orientação anti-paralela 
entre as duas fitas.
5) Isso significa que se a fita 
líder está na orientação 
correta (5’ → 3’) a outra não 
está.
6) A fita de baixo é chamada 
de fita retardada, pois nesse 
caso a DNA polimerase
alonga esta fita no sentido 
contrário à helicase.
7) Dessa maneira, a fita 
retardada é sintetizada de 
trechos em trechos a partir 
de primers formando vários 
fragmentos de DNA.
8) No final do processo: Os 
primers da fita retardada são 
removidos e os fragmentos 
de DNA unidos pela DNA 
polimerase.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
1) Visão Geral
Em resumo: A Síntese de 
Proteínas consiste em unir 
aminoácidos de acordo com a 
seqüência de códons 
presentes no RNAm
A síntese de proteínas
contém duas etapas:
1) Transcrição (núcleo)
DNA → RNA
2) Tradução (citoplasma)
Formação do Polipeptídio
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
a) Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de
RNA
b) Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA.
RNA
• Molécula de fita simples, formada por nucleotídeos
com bases A, U, C, G.
• Sintetizado a partir de uma fita molde de DNA por
uma enzima denominada RNA polimerase:
transcrição.
• Tipos de RNA: RNA heterogêneo nuclear, RNA
mensageiro, RNA ribossômico, RNA transportador,
RNA ribossômico e outros.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
Quem realiza a 
transcrição do DNA é a 
enzima RNA Polimerase
A RNA polimerase só 
pode transcrever trechos 
do DNA que sejam genes!
Como a RNA polimerase
consegue identificar os 
genes???
Sempre antes de cada 
gene existe um trecho de 
DNA chamado promotor.
O promotor apresenta 
uma sequência de bases 
que a RNA polimerase
reconhece.
A RNA polimerase se liga 
ao promotor (região box: 
TATA, GC e CAAT) e abre a 
duplahélice do DNA e 
inicia o processo de 
transcrição!!!
RNA
• RNA heterogêneo (pré-RNA mensageiro, RNA primário ou
transcrito primário): encontrado apenas em eucariotos, mais
longo que o RNA que será traduzido (RNAm), representa a
transcrição “literal” das bases do DNA molde. Mantém-se
ligado à proteínas formando estruturas chamadas de
ribonucleoproteínas heterogêneas nucleares (hnRNP’s),
consitutído de sequencias denominadas íntrons e éxons.
RNA
• Os íntrons são removidos ainda no núcleo, por um complexo
molecular denominado spliceossomo. Eles possuem sequencias
em suas extemidades que são reconhecidas, chamadas
sequências de consenso.
• Os éxons correspondem as regiões que serão traduzidas.
• Não se sabe ainda a função exata dos íntrons. Acredita-se que
eles possam permitir um rearranjo dos éxons, agindo como
espaçadores.
RNA
• RNA mensageiro: carreia a informação contida nos genes estruturais em
direção ao complexo traducional.
• É formado a partir do RNA heterogêneo e durante o processo de
amadurecimento sofrem capping e poliadenilação.
• Capping: adição de um nucleotídeo G modificado (Guanina metilada)
chamado de cap à extremidade 5’. Este fenômeno ocorre no núcleo.
Propicia o transporte específico para o citoplasma e sua ligação aos
ribossomos, além de proteger contra a ação de nucleases celulares.
• Poliadenilação: adição de ~200 nucleotídeos de adenina à extremidade
3’, constituindo a sequência poli-A ou cauda poli-A. Propicia a
estabilização da molécula e proteção contra nucleases celulares.
RNA
• RNA transportador: RNA estável, reconhece e
liga-se a aminoácidos por uma de suas
extremidades e liga-se ao ribosomo por outra
extremidade. A especificidade de cada RNAt a
um determinado AA é conferida por um
sistema enzimático denominado aminoacil-
tRNA-sintetase.
RNA
• Existem bases complementares do RNAt ao
RNAm. Estas são chamadas códon no RNAm e
anticódon no RNAt. O RNAt carreando o AA é
chamado de aminoacil-tRNA.
• RNA ribossômico: constitui cerca de 80% do RNA
celular, é sintetizado nos nucléolos e estruturam o
ribossomo. O ribossomo é conposto de duas
subunidades de 60S e 40S (Svedberg, unidade de
ultracentrifugação) e juntas correspondem a 80S.
O ribossomo é formado pelo RNAr e proteínas
específicas. O RNAr auxilia no reconhecimento e
pareamento do RNAm e RNAt.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons)
a) Os genes de Eucariotos não são contínuos
b) Existem fragmentos denominados Exons e fragmentos denominados Íntrons
c) Os Éxons são funcionais e codificam proteínas; porém os Íntrons não codificam.
Na transcrição tanto os 
Éxons quanto os Íntrons
são transcritos.
O RNA mensageiro que 
possui Éxons e Íntrons é 
chamado de Primário.
Enzimas denominadas 
Nucleases retiram todos os 
Íntros deixando no RNAm
somente os Éxons
Este processo de retirada 
dos Éxons recebe o nome 
de 
Splicing
Enzimas denominadas 
Ligases irão realizar a 
união de todos os Éxons
formando um RNAm
Secundário
Dessa maneira somente o 
RNAm contendo Éxons é 
que vai para a segunda 
etapa da Síntes de 
Proteínas, a Tradução no 
citoplasma da célula.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
3) Transcrição em Procariotos
a) Em procariotos (bactérias) um promotor controla a transcrição de mais de um gene.
b) O sistema 1 promotor → vários genes é chamado de Operon.
c) O RNAm de um procarioto carrega consigo a informação de mais de um gene.
d) Dessa maneira a tradução do RNAm de procariotos irá produzir mais de uma proteína diferente.
RNA Procariótico seqüência não codificante
5’ 3’
RNA Eucariótico
5’ 3’
Seqüência β
Proteína α Proteína β Proteína γ
Proteína
P
P Seqüência γSeqüência α
Seqüência Codificante
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona
a incorporação de aminoácidos em uma proteína.
a) É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma
b) O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma
c) O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas
d) Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.
Metionina
Prolina
Códon
Anticódon
Serina
Aminoácidos
RNA transportador
Ribossomo
RNA mensageiro
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Cada 3 Bases (triplet) do gene do DNA 
recebe o nome de Código.
Código 
Os códigos do Gene do DNA são 
transcrito em CÓDONS de RNA 
mensageiro.
Dessa maneira cada CÓDON do RNAm
possui 3 bases nitrogenadas que 
complementa seu respectivo CÓDIGO.
Na Tradução cada CÓDON (3 bases do 
RNAm) codifica um Aminoácido.
1 CÓDON = 1 AMINOÁCIDO.
Lembre-se de que existem Códons de 
Início (AUG) e Códons de Parada (UAA), 
(UAG) e (UGA)
A Tabela do Código Genético nos 
informa qual aminoácido será 
incorporado na proteína dependendo 
do códon presente no RNAm
A Tradução ocorre nas organelas celulares 
chamadas Ribossomos. Estes possuem 2 
subunidades, as quais se unem quando o 
Ribossomos se liga ao RNAm.
Pontes de H
Complexo 
de Iniciação
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Ribozimas
Sítio Peptidil
Sítio Peptidil
Sítio Aminoacil
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Fatores de 
alongamento
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Códon de parada
(UAA)
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Resumo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Tradução no R.E.R
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Destino dos polipeptídios transcritos
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
6) O Código Genético
O código genético consiste em trincas de nucleotídeos (códons)
Como existem 4 bases de RNA (A,U,G,C), existem ao todo 64 códons.
Porém, como vimos, um códon (AUG) é o de inicio e três são se parada (UAA), (UAG) e (UGA).
Existem apenas 20 
aminoácidos diferentes 
para 60 códons.
Então, há mais de um 
códon para certos 
aminoácidos.
Dizemos que o Código 
Genético é Degenerado 
ou Redundante.
Porém, o Código Genétigo
não é Ambíguo: um único 
códon não especifica mais 
do que um aminoácido.
Podemos dizer também 
que o Código Genético é 
universal, pois os códons 
têm o mesmo significado 
em quase todos os 
organismo do planeta.