Síntese Proteíca

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Bruna França – Medicina UFAL Arapiraca 
 
 
Gene é o segmento funcional do DNA, onde há informações que determinam características de uma espécie. O genoma é o conjunto de todos fatores 
hereditários. Os cromossomos são as sequências de genes, sendo denominados cromossomos na divisão celular e a cromatina o complexo que envolve DNA 
e proteínas, na célula humana, há 23 pares de cromossomos, sendo 22 autossômicos e 1 sexual. 
A expressão do fenótipo se dá através da síntese proteica (DNA – RNA – PROTEÍNA). 
 
DNA 
Tem como função carregar informações que especificam todas as moléculas de RNA e proteínas que formam um organismo. São duas fitas polipeptídicas 
(dupla-hélice) compostas por quatro tipos de subunidades nucleotídicas: pentose (desoxirribose), radicais fosfatos e bases nitrogenadas. Os nucleotídeos 
estão ligados covalentemente e as bases nitrogenadas são voltadas para o interior da dupla hélice sendo ligadas por ligações de hidrogênio (Duas ligações 
entre A e T e Três ligações entre C e G). 
As extremidades da cadeia se diferenciam por ter cavidade (hidroxila 3’) e a outra protuberância (fosfato 5´). As duas fitas só se encaixam na dupla-hélice se 
elas estiverem em uma posição anti-paralela. 
A duplicação de uma informação genética ocorre pelo uso de uma das fitas de DNA como molde para formação de uma fita complementar. 
RNA 
Bruna França – Medicina UFAL Arapiraca 
É um polímero linear composto por quatro subunidades nucleotídicas (ribonucleotídeos), unidas por ligações fosfodiéster: pentose (ribose), fosfato e base 
nitrogenada (A; U; C; G). Por apresentar fita simples, pode dobrar a si própria, além de participar do processo de expressão gênica, apresenta funções 
estruturais e catalisadoras. 
Replicação 
A duplicação do DNA é semi-conservativa, pois uma nova dupla-hélice é formada por uma fita original herdada e uma nova, onde cada uma das duas fitas 
originais atuam como molde para formação de um fita nova. 
A adição de nucleotídeos requer energia. Essa energia vem dos próprios nucleotídeos, que possuem três fosfatos ligados à sua estrutura (bastante semelhante 
à molécula de ATP). Quando a ligação entre os fosfatos é quebrada, a energia liberada é usada para formar uma nova ligação entre o novo nucleotídeo e a 
cadeia crescente. 
Ocorre na forquilha de replicação, primeiramente, a enzima DNA- Helicase e as Proteínas ligadoras de DNA de fita simples abre a dupla-hélice, 
consecutivamente, A enzima DNA- primase faz um primer de RNA, ou um trecho curto de ácido nucleico complementar ao molde, que fornece uma 
extremidade 3' para a DNA polimerase trabalhar, a enzima DNA-Polimerase autocorretiva (não conseguem dar início à formação de uma cadeia de DNA; 
requerem uma cadeia pré-existente ou uma pequena sequência de nucleotídeos chamada de primer) catalisa continuamente a polimerização de nucleotídeos 
na fita-líder na direção 5’-3’. 
Na fita retardada, o processo é descontínuo devido a sequência ter que ser 5’-3’, pequenos fragmentos de DNA são sintetizados de traz para frente 
(Fragmentos de Okazaki). Esta fita é feita em fragmentos porque, conforme o garfo avança, a DNA polimerase se separa e se religa ao DNA recentemente 
exposto ao encontrar grupos 3’ e 5’, o mecanismo utilizado é a produção de uma fita iniciadora complementar a DNA-polimerase que depende da DNA-
Primase, esta utiliza ribonucleosídeos de trifosfato para sintetizar pequenos iniciadores de RNA na fita retardada (dupla hélice híbrida DNA-RNA). Por fim, a 
DNA-ligase liga as extremidades 3’ e 5’ dos fragmentos. 
A PCNA atua como uma cinta deslizante mantendo a polimerase associada ao DNA “aberto”. 
A DNA-Topoisomerase evita enrolamentos se ligando covalentemente ao fosfato da cadeia principal, logo, é uma nuclease reversível e ligação fosfodiéster é 
regenerada quando a proteína é liberada. 
A associação entre todas essas enzimas é denominada maquinaria de replicação e aumenta eficiência desse processo. 
Transcrição 
Bruna França – Medicina UFAL Arapiraca 
A transcrição se inicia com a abertura e desespiralamento de uma porção da dupla-hélice de DNA. Em seguida, uma das fitas serve como molde para uma 
nova fita de RNA, através da complementaridade das bases. Quando o pareamento correto é feito, o récem ribonucleotídeo é ligado a fita de RNA por meio 
das enzimas RNA-Polimerase catalisa a formação de ligações fosfodiéster que unem os nucleotídeos a estrutura açúcar-fosfato, essa enzima se move sobre 
DNA desenrolando utilizando a energia de ribonucleosídeos trifosfato, desse modo, a cadeia é criada na direção 5’-3 tendo início sem a presença de um 
primer. 
A liberação ocorre de forma quase imediata da fita de RNA recém-sintetizada da fita de DNA-molde, o que possibilita várias cópias de RNA do mesmo gene. 
As moléculas de RNA copiadas, a partir desses genes são denominadas RNA mensageiros (RNAm), o RNA ribossomal (RNAr) forma a região central dos 
ribossomos, o RNA transportador (RNAt) forma adaptadores que selecionam os aminoácidos correspondentes e os posicionam no local adequado no 
ribossomo, já os microRNAs (miRNAs) atuam como reguladores da expressão gênica. 
A RNA-Polimerase só se fixa fortemente ao DNA após encontrar o promotor e continua a extensão até encontrar o terminador (sítio de parada), onde libera o 
RNAm recém-sintetizado e a fita molde de DNA. 
RNA-Polimerase I e III transcrevem os genes que codificam RNAt, RNAr e RNA responsáveis por estrutura e catálise. 
RNA-Polimerase II: ampla maioria dos genes eucariotos – incluindo proteínas 
Os íntrons são sequências não-codificadoras , já as codificadoras são os éxons, o splicing é a retirada dos íntros e união dos éxons. 
Paralelamente, dois processos são exclusivos de RNA destinados a serem RNAm: Capeamento (modificação da extremidade 5’) e a Poliadenilação (cauda na 
extremidade 3’) 
Com todas as alterações realizadas, o RNAm é uma molécula funcional e então pode deixar o núcleo, esse transporte é realizado pelo poro nuclear, sendo 
altamente seletivo e apenas os RNAm finalizados podem ser transportados, é realizado em sua maioria por RNAs em vez de proteínas. 
Tradução 
O processo de tradução segue regras denominadas pelo código genético que especificam sobre a leitura. Esse código é universal, redundante (só há 20 
aminoácidos na proteína e poderiam ser produzidos 64 diferentes) e não ambíguo (um aminoácido não codifica mais de uma proteína). 
Bruna França – Medicina UFAL Arapiraca 
A leitura ocorre por meio de códons (3 nucleotídeos de RNAm), este depende de adaptadores (RnaT – anticódons) que em um sítio se liga ao códon e no 
outro ao aminoácido. O reconhecimento e ligação depende das enzimas aminoacil-tRNA-sintetases. Essa ligação ocorre de modo covalente e envolve energia 
que posteriormente é utilizada para ligação da proteína a cadeia polipeptídica. 
Esse processo ocorre no ribossomo que em sua subunidade pequena pareia RNAm e RNAt e na subunidade grande catalisa a formação de ligações peptídicas 
que liga um aminoácido ao outro. 
Cada ribossomo apresenta um sítio de ligação para o RNAm e três para o RNAt, no sítio A, o RNAt penetra e pareia com o códon do RNAm, seu aminoácido 
no sítio P se liga a cadeia polipeptídica e ele se destina ao sítio E antes de ser ejetado. 
Sendo assim, as proteínas ribossomais são responsáveis pela estrutura e estabilidade do núcleo de RNA, permitindo alterações do RNAr e catálise das 
ribozimas conforme necessário. 
O início da tradução é determinado pelo códon AUG e um RNAt especial que carrega a metionina, sendo essa, em sua maioria, removida ao final. O fim desse 
processo é determinado pelos códons de terminação (UAA, UAG e UGA), proteínas denominadas fatores de liberação se ligam a qualquer códon de 
terminação, alterando o funcionamento da enzima Peptil-transferase, fazendo com que ela catalise uma molécula de água. 
Obs.: Um ribossomo procariótico pode traduzir várias proteínas de um mesmo molécula de RNAm.Bruna França – Medicina UFAL Arapiraca 
 
Expressão Gênica 
Processo em que a informação codificada por um gene é decodificada em uma proteína, esse processo pode ocorrer de modo aumentado ou reduzido devido 
à presença de um intensificador ou silenciador. Ocorre principalmente na transcrição, mas também em eventos co e pós-transcricionais, na tradução e no nível 
do DNA por alterações no acesso, na quantidade ou no arranjo do DNA.