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TÍTULO: REPLICAÇÃO, TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO NOME: LUCIANO FEITOSA DATA: 09/10/2020 • DOGMA CENTRAL: - Watson e Crick (Nobel de Medicina de 1962) - Replicação -> Transcrição -> Tradução • REPLICAÇÃO: INTRODUÇÃO - Duplicação: é uma proliferação celular - Quanto MAIS estável for a genética, MAIOR a sobrevivência da espécie - DNA é MAIS estável geneticamente (NÃO possui OH no C2 e é fita dupla) - RNA é MENOS estável geneticamente (possui OH no C2 e é fita simples) - Mutações são acidentes aleatórios e erros que acontecem na sequência de nucleotídeos • REPLICAÇÃO: CARACTERÍSTICAS - Semiconservativa: cada uma das duas fitas de DNA é usada como molde para formação da fita de DNA complementar. A fita original do início da replicação permanece intacta através de muitas gerações celulares - Origens de replicação: é um local propício (geralmente rico em ligações A≡T, que são mais fáceis de quebrar do que ligações C=G) para iniciar a formação de forquilhas de replicação. As proteínas iniciadoras se juntam para iniciar a replicação, sendo ajudada por diversas enzimas. Nos eucariontes, existem múltiplas origens de replicação. Nos procariontes, existe apenas uma única origem de replicação - Bidirecional: • REPLICAÇÃO: AGENTES - Enzimas: helicase, DNA polimerase, topoisomerase, primase e ligase, - Bases: dATP, dCTP, dGTP e dTTP - Cofatores: íons inorgânicos • DNA POLIMERASE: A RAINHA DA REPLICAÇÃO - Catalisa a síntese de DNA - Complexo enzimático constituído por 20 cadeias polipeptídicas - Alta taxa de processamento, potência catalítica e fidelidade - Adiciona nucleotídeos trifosfato às extremidades 3 ’OH livre. Atividade polimerase que catalisa o crescimento sempre no sentido 5’ para 3’ - Incapaz de fazer DNA do zero (precisa ter extremidade 3’OH livre) - Mecanismo de correção: atividade exonuclease 3’ para 5’, que remove bases incorretas - Em procariontes: DNA polimerase I, II e III - Em eucariontes: 7 tipos de DNA polimerase, sendo as principais envolvidas as DNA polimerase α, δ e ε • REPLICAÇÃO: ENZIMAS - DNA Helicase: abre a dupla fita, quebrando as pontes de hidrogênio entre os pares de bases nitrogenadas - DNA polimerase: são responsáveis pela síntese do DNA, adicionando nucleotídeos, um por um, à fita crescente de DNA, incorporando somente aqueles que são complementares à fita molde - Topoisomerase: desenrola a dupla hélice e impede que a dupla hélice de DNA à frente da forquilha de replicação se enrole excessivamente à medida que o DNA é aberto. Ela age fazendo cortes temporários na hélice para liberar tensão, depois fecha os cortes para evitar danos permanentes - DNA Ligase: liga os fragmentos de Okazaki - RNA 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. Um primer típico tem cerca de 5~10 nucleotídeos. O primer inicia a síntese de DNA • REPLICAÇÃO: ETAPAS - Etapa 1: deselicoidização do DNA por helicases, auxiliadas por proteínas de ligação de DNA unifilamentar e topoisomerases - Etapa 2: primases fornecem extremidades 3 OH livres para DNA polimerase. Incapaz de fazer DNA do zero (precisa ter extremidade 3 ’OH livre) - Etapa 3: DNA polimerase pode iniciar a síntese. Se a DNA polimerase sintetiza apenas no sentido 5’ para 3’ como ela consegue sintetizar dois filamentos de DNA com polaridades opostas? - A cópia da cadeia parental 3’ 5’ pode ser sintetizada continuamente. Cadeia contínua (leading) - A cadeia parental 5’ 3’ deve ser copiada de forma descontínua. Cadeia descontínua (lagging). Fragmentos de Okazaki • REPLICAÇÃO: TELÔMEROS - Possuem relação com o envelhecimento celular - Tendem a encurtar a cada divisão celular - Telomerase: serve para evitar o envelhecimento. Possui no seu interior uma fita de RNA, que serve de molde para a extensão dos telômeros. De certo modo essa enzima faz uma "transcrição reversa" pois a partir do molde de RNA constrói um novo segmento de DNA na extremidade do cromossomo - Células somáticas produzem muito pouca ou nenhuma telomerase - Células germinativas produzem muitas telomerases • REPLICAÇÃO: SÍNDROME DE WERNER - Causada por mutação no gene WRN (cromossomo 8), pela ausência de uma helicase - Síndrome rara, hereditária, caracterizada por envelhecimento prematuro, com início na terceira década de vida - Morte natural ocorre até aos 20 anos • REPLICAÇÃO: SÍNDROME DE HUTCHINSON-GILFORD - Envelhecimento precoce - Mutação no Gene LMNA (1q22), que codifica proteínas laminares nucleares - Expectativa de vida de 14 anos para meninas e 16 para meninos • TRANSCRIÇÃO: INTRODUÇÃO - É o processo de síntese de moléculas de RNA - São sintetizados todos os RNAs da célula - Este processo é catalisado pela RNA polimerase - Utiliza apenas uma das fitas de DNA (fita molde) - Ocorre no sentido 5’ -> 3’ - Iniciação, alongamento e término - Ocorre no núcleo celular (eucariontes) • TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO: TIPOS DE RNA - RNAm: mensageiro - RNAt: transportador - RNAr: ribossômico - RNAsn: nuclear - RNAmi: micro - RNAsi: interferência - RNAnc: não codificadores longos • GENE EUCARIÓTICO: ESTRUTURA - Éxons: regiões codificantes de proteínas - Íntrons: regiões NÃO codificantes de proteínas - Região promotora: início da transcrição - Região de terminação: término da transcrição • TRANSCRIÇÃO: CONCEITOS - Gene: toda a sequência de ácido nucléico que é necessária para a síntese de um polipeptídio funcional ou molécula de RNA - Unidade de transcrição: segmento de DNA que codifica a sequência no transcrito primário - Promotor: sequência mínima necessária para que a transcrição se inicie corretamente - Elementos Regulatórios: elementos que regulam a iniciação da transcrição • TRANSCRIÇÃO: AGENTES - Regiões promotoras - RNA polimerases - Fatores de transcrição • TRANSCRIÇÃO: TIPOS DE RNA POLIMERASE - RNA polimerase I: transcreve os genes para RNAr - RNA polimerase II: além de transcrever todos os genes que codificam proteínas, ainda transcreve os genes que codificam pequenos RNAs - RNA polimerase III: transcreve os genes de RNAt, RNAr 5S e genes para pequenos RNAs estruturais • TRANSCRIÇÃO: RNA POLIMERASE - Comanda todas as etapas requeridas para a transcrição - Sentido 5’ -> 3’ × Fatores de transcrição: - Proteínas responsáveis pelo posicionamento correto da RNA polimerase no promotor - Liberam a RNA polimerase do promotor quando a transcrição se inicia - TFIID, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH e TFIIJ
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