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TRADUÇÃO: RNA para PROTEÍNAS Capítulo 3: Genética Molecular 3.4.3 a 3.5 – Livro: Genética na Agropecuária Capítulo 3: O Fluxo da Informação 3.8 a 3.10 – Livro: Genética Molecular Capítulo 27: Metabolismo das Proteínas – Princípios de Bioquímica de Lehninguer Capítulo 9: Proteínas e sua Síntese – Livro: Introdução à Genética O que é uma proteína? Sequência/cadeia de aminoácidos unidos por ligações peptídicas Quais as funções das proteínas? Replicação/Duplicação do DNA; Na transcrição DNA para RNA; Na tradução RNA para Proteínas; Transporte de moléculas (proteínas de membranas); Proteínas (Enzimas), ação catalítica em reações bioquímicas; Função Estrutural (ex. actina e miosina em músculos); Resposta imunológica (anticorpos); Formação de Hormônios. TRADUÇÃO (RNA para Proteínas) Atores/ingredientes? RNAm RNAr + Ribossomo RNAt Aminoácidos (aa), 20 tipos Energia (ATP e “GTP” - Trifosfato de guanosina) Fatores de Iniciação, Alongamento e Liberação (outras proteínas) RNAm: carrega a receita da/das proteínas. Transcrição da sequência de bases nitrogenadas do DNA Nos Eucariontes apresenta “CAP” e cauda “Poli A”, geralmente informação para uma única proteína “MONOCISTRÔNICO”. Nos Procariontes não tem “CAP” e pode ter cauda Poli A, geralmente receita para mais de uma proteína “POLICISTRÔNICO”. Sequência 5’ UTR tem significado importante. PROCARIOTO – MONO OU POLICISTRÔNICO (monogênico ou poligênico) EUCARIOTO - MONOCISTRÔNICO 5’ UTR: apresenta sequência de bases (sequência Shine-Dalgarno) que permite o correto posicionamento do RNAm no Ribossomo (subunidade menor 30S – Procariotos). Nos Eucariotos o correto posicionamento nos ribossomos é dado pelo “CAP”, na subunidade menor 40S. RNAm: receita da/das proteínas (sequência de bases nitrogenadas) A cada 3 bases do RNAm temos um Códon. Início da Tradução pelo códon AUG (Metionina) é adicionada por RNAt específico (iniciador) RNAtI ou RNAi. RNAr: junto com proteínas (+50 tipos) forma o Ribossomo, local onde ocorre a tradução e o encontro entre RNAm + RNAt + RNAr É formado por duas subunidades, uma maior e outra menor; Nos Eucariontes a menor é a 40S e a maior 60S, mas quando juntas formam a 80S. Nos Procariontes a menor é a 30S e a maior 50S, mas quando juntas formam a 70S. S é uma referência ao tamanho molecular. RNAr: apresenta três sítios de ligação com os RNAt Sítio “P”: onde se inicia a tradução - ligação do RNAtI ou RNAi. (transportando a metionina), com o códon AUG do RNAm. É neste sítio onde ocorre a construção da proteína; Sítio “A”: onde ocorre a ligação dos demais RNAt; Sítio “E”: onde ocorre a liberação dos RNAt (sem os aminoácidos transportados); Desloca-se no sentido 5’-3’ sobre o RNAm. Aminoácidos (a.a.): 20 tipos “código genético” Só 2 apresentam um único código “metionina e triptofano”; Os demais apresentam mais de uma combinação (Código degenerado); Códons que não codificam a.a. são chamados de códigos de terminação. Aminoácidos (a.a.): 20 tipos “código genético” Fórmula geral: R: é variável entre aminoácidos Ligação Peptídica: RNAt: transporta os aminoácidos (a.a.) Apresenta duas regiões importantes: o anticódon e o sítio de ligação do aminoácido; São específicos (diferentes) para cada a.a. RNAtI ou RNAi: inicia a Tradução pelo códon AUG (Metionina). RNAt: transporta os aminoácidos (a.a.) Bases não usuais (50 tipos), estrutura 3D. RNAt: transporta os aminoácidos (a.a.) Para transportar a.a. requer ativação por enzimas “aminoacil-RNAt sintetases”. Aminoacil-RNAt sintetases: são específicas para cada a.a., logo existem 20 tipos diferentes. RNAt + a.a. : é chamado de carregado. Como ocorre a Tradução: Apresenta três etapas: Início (diferenças entre Eucariotos e Procariotos); Alongamento; Término. Tradução: Início: Formação dos “complexos de iniciação”, união das unidades menor e maior dos ribossomos (30S e 50S –proc.) (40S e 60S – Euc.), com RNAm + RNAi. Início Procariontes Procariontes: Alinhamento da sequência 5’UTR (Shine- Dalgarno) e códon AUG com unidade 30S; Três fatores de iniciação estão envolvidos (IF1, IF2 e IF3); IF3 impede união de 30S com 50S (é removido com a chegada do RNAi + metionina IF1 e IF2 controlam para que apenas RNAi (+Metionina) entre no sítio “P” de RNAr Tradução: Início Eucariontes: Alinhamento do CAP e códon AUG com unidade 40S; Fatores de iniciação estão envolvidos; Tradução: Alongamento Deslocamento do Ribossomo sobre o RNAm e construção da cadeia de aminoácidos (peptídeos). Ação de Fatores de Alongamento (EF-Tu e EF-G). EF-Tu liga-se a RNAt+a.a. para transporte até sítio A. EF-G está relacionado a movimentação do Ribossomo sobre o RNAm. Tradução: Término Alongamento continua até a entrada de um códon de terminação no sítio A. Códons de terminação: UGA, UAA ou UAG. Proteínas “Fatores de Liberação” (RF1, 2 e 3 em Bactérias) reconhecem códigos de fim; Ocorre a liberação da proteína, RNAts e Ribossomo. a) Dobramento/Ativação das Proteínas: sequência linear de a.a. deve ser dobrada para ativar proteínas. - É realizado com a ajuda de proteínas chamadas de Chaperonas. Eventos Pós-Traducionais Eventos Pós-Traducionais b) Fosforilação: adição (cinases) ou remoção de grupos fosfato (fosfatases) muda a forma das proteínas controlando a sua funcionalidade. Eventos Pós-Traducionais c) Ubiquitinização (eucariontes): adição de proteínas ubiquitina marca a proteína para a sua degradação por enzima Proteassomo 26S. Eventos Pós-Traducionais d) Direcionamento (Eucariontes): adição de sequência de aminoácidos que direciona as proteínas ao seu local de atuação. “Sequência de Sinal”. Dogma Central da Biologia (W. Crick, 60’s DNA RNA PROTEÍNA TTTrrraaannnssscccrrriiiçççãããooo TTTrrraaaddduuuçççãããooo RRReeepppllliiicccaaaçççãããooo