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Transcrição e Tradução -Dogma central mostra os dois grandes eventos que podem acontecer no DNA: ● Replicação: DNA “faz” uma cópia dele mesmo ● Expressão gênica: processo de transcrição e tradução → gene é ativado para que ele “produza seus produtos” -A maioria das doenças genéticas acontecem quando há falhas em algum desses processos “DNA replica para que a célula tenha a capacidade de entrar em divisão celular, atuar na regeneração de órgãos, crescimento celular…” TRANSCRIÇÃO -Processo que acontece dentro do núcleo (eucariontes) ➔ núcleo protege o material genético, ou seja, é um ambiente específico para o material ficar ➔ sem o núcleo, o DNA não iria conseguir produzir nenhuma proteína funcional obs.: a presença de uma membrana nuclear, separando o DNA do citoplasma, principalmente dos ribossomos, possibilita que a transcrição aconteça separadamente da tradução -É o processo de síntese de moléculas de RNA -São sintetizados todos os RNAs da célula -Este processo é catalisado pela RNA POLIMERASE -Ocorre no sentido 5’ → 3’ -Dividido em três etapas: iniciação, alongamento e término TIPOS DE RNA: ● RNA mensageiro (RNAm) ● RNA transportador (RNAt) ● RNA ribossômico (RNAr) ● RNA nucleares (RNAsn) → pequenos RNAs que fazem parte do splicing; formam o complexo do SPLICEOSSOMO (processamento do transcrito primário, que é o RNAm) ● Micro-RNA (miRNA) ● RNA interferência (siRNA) → se consegue controlar a quantidade de proteína que uma pessoa está tomando ● RNA não codificadores longo (ncRNA) “RNA ribossômico, transportador e mensageiro são transcritos e exportados para o citoplasma através dos poros nucleares. Participam ativamente no processo de tradução” GENE EUCARIÓTICO: ESTRUTURA -DNA é organizado em duas regiões: ● Ativa: são regiões onde estão localizados os genes ● Inativa: não contém genes; DNA LIXO (86% do genoma) -Primeiro passo para um gene ser transcrito é a enzima reconhecer o que é gene do que não é gene, para que ela se ligue a ele e o processo se inicie. Esse reconhecimento acontece a partir de um padrão específico para que a enzima reconheça o que é gene ● Região promotora: primeira parte de um gene; possui uma sequência específica, a qual vai ser reconhecida pela RNA polimerase e os fatores de transcrição (conjunto de proteínas que auxiliam o reconhecimento da RNA polimerase nessa região) ● Região codificante: região que vai ser transcrita e, boa parte dela, vai ser traduzida. É a região que tem a informação pra formar a proteína; possui éxons e íntrons → Éxons: regiões codificantes de proteínas, parte que vai ser traduzida → Íntrons: regiões não codificantes de proteínas, parte que será eliminada no splicing ● Região de terminação: vai sinalizar onde acaba o gene Regiões promotoras eucarióticas: “Nucleotídeo +1 vai ser o primeiro transcrito, ou seja, o primeiro a dar início a transcrição. Faz parte da região UTR” “UTR é uma sequência de 40 nucleotídeos que vão ser transcritos, mas não vai ser traduzidos, além de separarem a região promotora do primeiro códon de iniciação, que está dentro da região codificante” POLIMERASES: todas fazem transcrição 1. RNA POLIMERASE I: transcreve os genes para RNAr 2. RNA POLIMERASE II: transcreve todos os genes que codificam proteínas e alguns genes que codificam pequenos RNAs 3. RNA POLIMERASE III: transcreve os genes de RNAt, RNAr 5S e genes para pequenos RNAs estruturais -Polimerases fazem a síntese utilizando a homologia, através da fita molde -Transcrevem no sentido 5’ → 3’ ● DNA é aberto a partir da RNA polimerase → “Bolha de transcrição” (só abre para o lado que a RNA polimerase está caminhando) ● Ao abrir, a RNA polimerase tem duas fitas que ela pode utilizar como molde, pegando a fita 3’ → 5’ para iniciar o processo ● O RNAm formado a partir dessa fita vai ter um sentido 5’ → 3’ ● Não precisa de uma primase, uma vez que a RNA polimerase começa e termina o processo ● Adiciona 50 nucleotídeos por segundo: adiciona menos para não errar na colocação, visto que, se ela errar, não vai ter como voltar para corrigir como a DNA polimerase (atividade exonuclease) → se ela cometer um erro, esse erro não vai ser perpetuado, só vai ser lido uma vez e formar somente uma proteína errada, não causando danos RNA polimerase procariótica x eucariótica: RNA polimerase procariótica consegue, sozinha, reconhecer a região promotora RNA polimerase eucariótica não consegue identificar essa região promotora, por isso que ela vai precisar da ajuda de PROTEÍNAS FATORES DE TRANSCRIÇÃO: ● Reconhecem e sinalizam a região promotora ● Auxiliam na estabilização da RNA polimerase com o DNA PROCESSAMENTO DO RNA -Sofre 3 mecanismos de processamento: 1. Acréscimos (caps), extremidade 5’, de 7-metilguanosina → forma uma capa para proteger essa extremidade, além de auxiliar no transporte do RNA para o citoplasma e é fundamental pra que o ribossomo reconheça o RNAm obs.: dentro do núcleo existe um conjunto de enzimas, as endonucleases, que se virem algum RNA desprotegido, podem cortar e fragmentar esse RNA 2. Caudas poli (A) são adicionadas às pontas 3’ dos transcritos → não vão ser traduzidas, só servem para proteger contra a degradação e auxiliar o transporte do RNAm para o citoplasma (através das enzimas exportinas) 3. Splicing ou recomposição → remoção dos íntrons, deixando apenas os éxons para serem traduzidos. Processo feito pelo complexo, spliceossomo, que tem a capacidade de reconhecer o que é um íntron de um éxon PERGUNTA: Se o genoma humano tem 20000 genes, como esses genes podem codificar mais de 100000 proteínas? → Através do Splicing Alternativo: ao invés de remover só os íntrons remove, também, alguns éxons. Essa remoção de éxons cria variabilidade genética TRADUÇÃO -Síntese Protéica -Como é organizado o código genético? Através de trincas (3 nucleotídeos) 3 nucleotídeos → trinca → códon → 1 aminoácido CARACTERÍSTICAS ● Composto por trincas de nucleotídeos ● Não é superposto (cada trinca é lida separadamente) ● Sem vírgula (não existe nenhuma parada no meio, só para com o STOP CÓDON) ● Redundante ou degenerado (tem, para a maioria dos aminoácidos, códons a mais. Mais de um códon pra codificar um mesmo aminoácido) obs.: o código genético sendo degenerado é uma forma de se proteger contra as mutações ● Ordenado ● Conté códons de início e fim ● Quase universal CÓDIGO GENÉTICO -Existe um códon iniciador: AUG (metionina) -Existem 3 códons finalizadores: UAA, UAG e UGA -As ligações moleculares entre os códons e os aminoácidos são as moléculas de RNAt
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