Material genético

...Material genético... 
A partir da molécula de DNA é possível a 
replicação do DNA, reparo do DNA e 
recombinação genética. Além disso, 
podemos sintetizar o RNA (transcrição). 
A partir da transcrição do RNA, por trincas, 
temos a síntese de proteínas (tradução). 
 
Há dois tipos de ácidos nucleicos (AN): DNA e 
RNA. 
 
O DNA terá fita dupla e bases nitrogenadas C, 
G, A e T e uma pentose desoxirribose. Ao 
passo que o RNA terá fita simples, C, G, A e U 
e uma pentose ribose. 
 
Observação: é possível identificar a diferença 
a partir da ligação no carbono 2, onde, se 
houver H, teremos uma desoxirribose e, se 
tivermos OH, teremos uma ribose. 
 
Todo AN será formado a partir da junção de 
nucleotídeos, que nada mais é que uma base 
nitrogenada + açúcar-fosfato. Será a BN que 
modificará as informações. 
 
O AN será unido através da ligação 
fosfodiéster, juntando o açúcar 3' ao açúcar 
5'. 
Além disso, os nucleotídeos podem se 
modificar: 
• Pirimidina – possui apenas um anel de 
nitrogênio (C, T, U); 
• Purina – possui dois anéis de nitrogênio (A, 
G). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O modelo de dupla-hélice é formado por 
uma cadeia polinucleotídica em orientação 
antiparalela, onde o "esqueleto" de açúcar-
fosfato ficará na periferia enquanto que as BN 
irão de unir por ligações de hidrogênio. 
 
Observação: apesar da ligação de 
hidrogênio não ser uma ligação forte, por 
termos diversas ligações ao longo da fita de 
DNA, essa ligação estará bem integrada. 
O pareamento específico entre as BN irá 
garantir uma molécula de diâmetro regular 
permitindo uma alta estabilidade e permite a 
hereditariedade. 
Os eucariotos tem um conjunto de 
cromossomos (22 pares autossomos e 1 par 
sexual) lineares com regiões codificantes 
(éxon) e não codificantes (íntron) guardadas 
no núcleo. 
 
 
Além disso os cromossomos terão um alto 
grau de compactação. 
 
 
O nucleossomo é a unidade estrutural dos 
cromossomos, de forma globular e composta 
por um octâmero de histonas envolvido pelo 
DNA. 
 
A cromatina pode ser encontrada no 
eucarioto de duas formas: 
• Heterocromatina – filamento condensado 
no qual o material genético está inativo; 
• Eucromatina – filamento menos 
condensado e que apresenta atividade 
genica. 
 
Ou seja, para que haja transcrição é 
necessário que haja descompactação do 
material genético do eucarioto. 
Transcrição e processamento do RNAm................................ 
O gene é uma sequência de 
DNA/nucleotídeos que contém uma 
informação que codifica RNA ou proteína. 
E a transcrição dará origem a todos os tipos 
de RNAs, menos o mRNA. 
TIPOS DE RNA 
Os RNAs apresentam funções estruturais, 
catalíticas e regulatórias. 
 
Todo gene iniciará seu processo a partir de 
uma região promotora e finalizará na região 
terminal. A transcrição irá ocorrer dentro do 
núcleo e, após finalização, o material irá para 
o citoplasma para que se inicie a tradução. 
 
Transcrição no procarioto 
A RNA-pol será responsável pela sintetização 
do RNAm no sentido 5'-3'. 
Contudo, nos procariotos, será necessário o 
fator-sigma para que haja o reconhecimento 
do promotor, sendo o primeiro passo para o 
início do processo. Com a associação do 
fator-sigma e a RNA-pol ocorre a abertura da 
dupla-hélice e então temos o início da 
transcrição. 
Após um determinado tamanho, há perda da 
interação com o promotor e o fator sigma é 
liberado, de forma que o RNA-pol passa a 
atuar de forma independente. A fita irá se 
alongando até encontrar a região 
terminadora e o RNA-pol será dissociado e 
ocorre liberação do RNAm, podendo ser 
imediatamente traduzido já que a fita do 
procarioto apenas tem sequencias 
codificadoras. 
 
RNAm DO PROCARIOTO 
 
Transcrição no eucarioto 
O material genético será compactado em 
cromatina, podendo ser heterocromatina ou 
eucromatina. 
 
A iniciação da transcrição ocorre em 
diferentes níveis de compactação do DNA e 
o RNA-pol só tem acesso ao gene 
descompactado. 
 
A transcrição no eucarioto ocorre na 
presença de 3 RNA-pol diferentes: 
• RNA-pol I; 
• RNA-pol II – ela irá codificar os RNAm e 
necessita do auxílio de diversas proteínas 
acessórias (fatores gerais de transcrição); 
• RNA-pol III. 
O TFIID é um fator do RNA-pol II que 
reconhece a região TATA box, rica em T e A e 
indica a região promotora da maioria dos 
eucariotos. Em seguida o TFIIH, que funciona 
como o DNA-helicase, passa a atuar 
rompendo as ligações de hidrogênio e 
separando as fitas. E então é montado um 
complexo de iniciação da transcrição, ou 
seja, inúmeros fatores de transcrição se 
associam e permitem a chegada do RNA-pol. 
 
Ou seja, RNA-pol requer uma maquinaria 
molecular complexa, além de ser necessário 
a indução de fatores que estimulem a 
transcrição. 
No processo de transcrição é necessário a 
identificação tanto da ponta 5' (capeamento) 
como da ponta 3' (poliadenilação), além da 
identificação dos éxons e íntrons. 
 
Splicing – é a retirada íntrons e união dos 
éxons. 
Sem essas etapas, o RNAm não conseguirá ter 
funcionalidade, podendo não ser exportado 
para o citoplasma. 
O capeamento do RNAm é importante para 
a distinção do RNAm de outros. Dessa forma, 
a fosfatase irá remover um fosfato (Pi) da 
extremidade 5'. A guanil-transferase irá 
adicionar um GMP. E, por fim, uma metil-
transferase irá adicionar um metil a 
guanosina. É um processo inicial, logo que os 
primeiros nucleotídeos começam a ser 
pareados pela RNA-pol. 
 
Posteriormente irá ocorrer o splicing. Todo 
esse processo forma o spliceossomo, ou seja, 
ele identifica os íntrons e éxons, promovendo 
clivagem dos íntrons e união dos éxons. 
 
O splicing alternativo permite que a partir de 
um gene/éxons/sequencia codificante seja 
possível produzir produtos proteicos 
diferentes. Ou seja, um gene não é uma 
única proteína. 
 
A poliadenilação da extremidade 3' é o 
processo final. Nesse processo o RNAm será 
clivado e então teremos a adição de +/- 200 
nucleotídeos de adenila para identificar a 
cauda 3'. 
Esses processos são importantes visto que é 
necessário a modificação na extremdiade 5'-
3'. 
O RNA maduro é chamado de RNA 
monocistrônico, ou seja, ele apenas tem 
informação para uma única proteína. 
 
Após o processo de transcrição no núcleo o 
RNAm deve ser exportado para o citoplasma, 
para que seja traduzido. 
Essa exportação acontece pelos fatores de 
exportação nuclear, guiando o RNAm pelo 
poro nuclear para o citoplasma. Uma vez no 
citoplasma, será reconhecido pelo 
ribossomo, que fará a tradução, que pode 
ser: 
• Livre no citoplasma; 
• No RER. 
Tradução.................................................................................................................... 
Quando o RNAm é exportado para o 
citoplasma, ele será traduzido pelos 
ribossomos e transformado em proteínas que 
poderão ir para o citoplasma, núcleo, 
mitocôndrias, peroxissomos e cloroplastos. 
Quando é traduzido por ribossomos aderidos 
ao RE ela poderá ir para o RE, Golgi, 
Lisossomos, MP e ser secretada (ex 
plasmócitos). 
 
Vão participar do processo de tradução o 
RNAm, ribossomo e RNAt. 
 
Ribossomo 
Os ribossomos são formados, basicamente, 
por proteínas ribossomais e diversas 
moléculas de RNA ribossomais (RNAr), 
formados pelo nucléolo. 
Os ribossomos serão formados por duas 
subunidades: 
• Subunidade grande – responsável pela 
formação da cadeia polipeptídica (ou 
seja, união dos AA) através da catalise das 
ligações peptídicas; 
• Subunidade pequena – responsável pelo 
pareamento dos RNAt sobre os códons do 
RNAm. Ou seja, o códon do RNAm irá 
combinar com o anticódon do RNAt. 
 
Quando a síntese de proteínas não está ativa, 
as duas subunidades ribossomais estão 
separadas. 
Um AA só será codificado graças a 3 
nucleotídeos consecutivos no RNAm, o 
códon. 
Observação: a mudança da posição das 
trincas