1° Prova

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· Metabolismo do DNA- 08/03/12
Objetivos
1- Citar a nomenclatura dos genes e proteínas nas bactérias; OK
2- Citar as regras fundamentais que governam a replicação do DNA;OK
3- Citar a classificação das enzimas que degradam o DNA e suas características; OK
4- Explicar como ocorre a reação de formação da ligação fosfodiéster pela DNA polimerase; OK
5- Citar os requisitos para a polimerização do DNA; OK
6- Citar as enzimas que participam na replicação e suas respectivas funções. OK
1- Terminologia
- Os genes das bactérias são nomeados por 3 letras minúsculas e em itálico, que refletem sua função aparente. 
Ex: dna- gene que afeta o processo de replicação do DNA
 uvr- gene de resistência aos efeitos lesivos da radiação UV
- Quando vários genes afetam a mesma função (processo), as letras A,B,C e assim por diante são adicionadas, usualmente refletindo sua ordem de descoberta.
Ex: rec A, rec B- atuam na recombinação
- Quando se trata de proteínas, elas retêm o nome de seu gene de origem. A 1° letra é maiúscula e o nome não é escrito em itálico.
Ex: dna A- proteína Dna A
 dna B- proteína Dna B
2- Replicação do DNA
- A replicação do DNA é governada por um conjunto de regras fundamentais:
a) É semiconservativa: As fitas da molécula parental original servem como molde para origem de uma nova fita, formando assim duas moléculas filhas, sendo compostas por uma fita velha e uma fita nova.
b) A replicação do DNA começa em uma seqüência denominada origem e prossegue bidirecionalmente. Durante a replicação do DNA, as fitas parentais são desenroladas e replicadas simultaneamente.
c) A síntese do DNA prossegue na direção 5’>3’ e é semidescontínua.
- OH 3’ da extremidade 3’ é o local onde o DNA é alongado, onde os nucleotídeos são adicionados.
- Fita Líder ou Contínua: Sua síntese ocorre na direção 5’>3’ e prossegue na mesma direção do movimento da forquilha de replicação. A Fita Líder é sintetizada de forma contínua.
- Forquilha: Local onde as fitas de DNA estão sendo desenroladas e as fitas separadas são rapidamente replicadas.
- Fita Descontínua ou Atrasada: Sua síntese também ocorre na direção 5’>3’, porém ela prossegue opostamente a direção do movimento da forquilha de replicação. Essa fita é sintetizada em pequenos fragmentos denominados fragmentos de Okazaki.
- A síntese das fitas ocorre de maneira coordenada.
3- Degradação do DNA
- A degradação do DNA é catalisada por enzimas denominadas nucleases ou DNAses, as quais pertencem a duas classe:
- Exonucleases: Degradam o DNA removendo nucleotídeos a partir de uma das extremidades da molécula. Podem atuar tanto no sentido 5’>3’ quanto no sentido 3’>5’.
- 5’>3’: Removem nucleotídeos a partir da extremidade 5’.
- 3’>5’: Removem nucleotídeos a partir da extremidade 3’.
- Endonucleases: Degradam o DNA em qualquer região da molécula, reduzindo a fita em fragmentos menores.
- Endonucleases de restrição: São endonucleases que clivam seqüências nucleotídicas específicas (Qualquer local da fita ou molécula de DNA).
4- Síntese do DNA
- É catalisada pela enzima DNA polimerase. Essa enzima atua agregando (fazendo a ligação) nucleotídeos à extremidade 3’ da espinha dorsal ou arcabouço.
- A DNA polimerase III da E.coli é a principal enzima da replicação.
4.1 - Reação para o alongamento
- O grupo OH 3’ da extremidade 3’ se liga ao grupamento fosfato α de um desoxinucleosídeo 5’-trifosfato que chega. A reação ocorre entre o grupo OH do carbono 3’ do nucleotídeo terminal e o grupo fosfato α do desoxinucleosídeo 5’-trifosfato, formando uma ligação fosfodiéster.
- Reação Geral:
 (dNMP)n + dNTP ( dNMP)n+1 + PPi
 
dNMP: desoxinucleosídeo 5’- monofosfato
dNTP: desoxinucleosídeo 5’- trifosfato
4.2 - Polimerização do DNA
- Requisitos para a polimerização do DNA
a) A DNA polimerase requer uma fita molde, que é guiada segundo as regras de pareamento de bases de Watson e Crick.
b) A DNA polimerase requer um iniciador (uma fita pré-existente), que é um segmento da fita nova, complementar a fita molde, com o grupo OH 3’ livre, ao qual os nucleotídeos podem ser adicionados.
- Os iniciadores são oligonucleotídeos de RNA, que são sintetizados por enzimas chamadas iniciases.
- Os iniciadores são retirados e a correção é feita pela DNA polimerese I, que adiciona as “bases” que faltam.
- A DNA polimerase pode se dissociar da fita molde ou mover-se ao longo da fita para adicionar nucleotídeos.
- A dissociação ou ressociação da DNA polimerase pode limitar a velocidade da polimerização. Quando a DNA polimerase permanece associada ao molde, o processo é mais rápido.
- O número médio de nucleotídeos adicionados a fita crescente de DNA antes que a DNA polimerase se dissocie da fita molde é definido como processividade (alta ou baixa).
c) Fidelidade: A replicação do DNA possui um grau de fidelidade bem alto. Três processos garantem esse grau de fidelidade:
1- Seleção de bases pela DNA polimerase segundo as regras de pareamento de Watson e Crick (A-T/C-G).
2- Atividade exonucleosídica 3’>5’ revisora, da grande maioria das DNAs polimerases.
3- Sistemas de reparo específicos.
Objetivos (continuação) - 14/03/12
7- Citar e explicar as etapas da replicação;
8- Citar as diferenças entre a síntese da Fita Líder e da Fita Atrasada.
4.3 – Enzimas e Fatores protéicos
Proteínas na forquilha de replicação de E.coli
-SSBLiga-se às fitas simples do DNA.
-Proteína Dna B (Helicase)Desenrola o DNA; constituinte do iniciossomo (complexo de iniciação da replicação).
- Iniciase (Proteína Dna G) Sintetiza os RNA iniciadores; constituinte do iniciossomo.
- DNA polimerase IIIAlongamento da nova fita.
- DNA polimerase IPreenchimento dos vazios; excisão (remoção) dos iniciadores (oligonucleotídeos de RNA são removidos e desoxinucleotídeos são adicionados).
- DNA ligaseLigação entre os fragmentos de Okazaki.
- DNA girase (DNA topoisomerase II) Superespiralamento, alivia o estresse topológico causado pela ação da helicase. Alivia a torção da fita produzida pelo desenrolamento do DNA.
Proteínas requeridas para iniciar a replicação na origem em E.coli
- Proteína Dna AReconhece a seqüência de origem; abre o duplex (a dupla fita) em locais específicos na origem
-Proteína Dna B (Helicase)Desenrola o DNA; constituinte do iniciossomo.
- Proteína Dna CRequerida para ligação da Dna B à origem
-HUProteína semelhante à histona; proteína que encurva o DNA; estimula a iniciação.
- Iniciase (Proteína Dna G) Sintetiza os RNA iniciadores.
- SSB Liga-se às fitas simples do DNA.
- RNA polimerase Facilita a atividade da Dna A
- DNA girase (DNA topoisomerase II)Superespiralamento, alivia o estresse topológico causado pela ação da helicase. Alivia a torção da fita produzida pelo desenrolamento do DNA.
4.4 – Etapas da Replicação
- Pode ser dividida em 3 etapas: Iniciação, Alongamento e Terminação.
Iniciação
- A origem da replicação em E.coli é denominada ori C; é constituída de 245pb. Essa região apresenta 2 seqüências de repetições curtas (3 repetições de 13pb e 4 repetições de 9pb).
-Pelo menos 9 enzimas participam dessa etapa, sendo que a enzima chave para o início da replicação é a proteína Dna A, que reconhece a origem e abre a dupla fita.
- Um complexo formado por cerca de 20 moléculas de Dna A se liga às 4 repetições de 9pb, reconhece e desnatura sucessivamente as 3 repetições de 13pb. Esse processo requer ATP e a proteína HU. 
- Em seguida, com o auxilio da Proteína Dna C e com gasto de ATP, a Protéina Dna B (Helicase) vai se ligar a fita dupla separada. A Helicase é composta por dois Hexamêros, cada um se liga a uma fita, e vão assim desenrolando o DNA bidirecionalmente, formando duas forquilhas de replicação. 
- As proteínas SSB se ligam as fitas simples recém separadas, estabilizando-as e impedindo assim a renaturação da molécula de DNA.
- A enzima DNA girase alivia o estresse topológico causado pela ação da helicase. Ela alivia a torção da fita produzida pelo desenrolamento do DNA.
Alongamento
- Essa etapa da replicação do DNA inclui dos processos: a síntese da Fita Líder e a síntese daFita Atrasada.
- Síntese da Fita Líder: Para a síntese dessa fita, a DNA polimerase III requer um iniciador (seqüência curta de RNA- 10 à 60 nucleotídeos), que é sintetizado pela Iniciase (proteína Dna G).
- Após a síntese do iniciador, os desoxirribonucleotídeos são adicionados pela DNA polimerase III no sentido 5’>3’.
- A síntese dessa fita prossegue à medida que o DNA vai sendo desenrolado pela Helicase, na direção 5’>3’ até que encontre um sinal de término.
- Síntese da Fita Atrasada: Primeiramente o RNA iniciador é sintetizado pela Iniciase. 
- A síntese dessa fita ocorre em curtos fragmentos chamados de fragmentos de Okazaki.
- Para que a síntese ocorra no sentido 5’>3’, uma alça é formada, pela DNA polimerase III, na fita molde. Feito isso, os desoxirribonucleotídeos são adicionados pela DNA polimerase III no sentido 5’>3’. A síntese do fragmento continua até que este se estenda até o RNA iniciador do fragmento de Okazaki previamente sintetizado.
- Os espaços entre os fragmentos são preenchidos pela DNA polimerase I (possui atividade exonucleosídica 5’>3’, remove nucleotídeos a partir da extremidade 5’), que remove o RNA iniciador e adiciona os desoxirribonucleotídeos no lugar.
 - A DNA ligase tem a função de unir os fragmentos. Ela catalisa a formação de uma ligação fosfodiéster entre a extremidade OH 3’ de um fragmento de Okazaki com o grupo 5’-fosfato de outro fragmento.
Terminação
- A terminação ocorre quando a forquilha de replicação encontra uma região terminal, a qual contém cópias múltiplas de uma seqüência de 20pb (Seqüência TER).
- Essas seqüências TER são arranjadas em forma de armadilha, onde a forquilha de replicação pode entrar mas não pode sair.
- As seqüências TER funcionam como sítio de ligação para a proteína TUS, formando o complexo TUS-TER. Quando a forquilha de replicação encontra esse complexo a replicação termina.
· Metabolismo do RNA (Transcrição)- 15/03/12
Objetivos
1- Citar os componentes necessários para síntese do RNA;
2- Explicar como ocorre o alongamento de uma fita de RNA pela RNA polimerase;
3- Explicar como ocorre a seleção de nucleotídeos a serem inseridos na molécula (fita) de RNA;
4- Citar as características da RNA polimerase bacteriana;
5- Citar as características da região promotora da E.coli
1- Introdução
- Transcrição: Expressão da informação existente no gene e que envolve a produção ou síntese de uma molécula de RNA a partir de uma fita molde de DNA.
- Todas as moléculas de RNA, exceto as do genoma de alguns vírus, são derivadas da informação permanente armazenada no DNA.
- Durante a Transcrição: um sistema enzimático converte a informação genética contida em um segmento de DNA em uma fita de RNA, a qual possui uma seqüência de bases complementar a uma das fitas do DNA (fita molde).
- Existem 3 tipos principais de RNA
RNAm: RNA mensageiro
RNAt: RNA trasnportador ou de transferência
RNAr: RNA ribossômico
- O RNA mensageiro codifica a seqüência de aa de uma ou mais cadeias polipeptídicas que são especificadas por um gene ou um conjunto de genes.
- O RNA transportador lê a mensagem (informação) codificada no RNAm e transporta o aa apropriado para a cadeia polipeptídica que está sendo sintetizada.
- O RNA ribossômico é constituinte do ribossomo, local onde ocorre a síntese de proteínas.
- A Transcrição é mais seletiva que a replicação. Na replicação todo o cromossomo é copiado, enquanto que na transcrição apenas genes ou grupos de genes são transcritos em um determinado momento. Somente os produtos gênicos necessários para aquele momento serão produzidos (poupar energia).
2- Síntese de RNA
2.1- Componentes 
A síntese do RNA é catalisada pela RNA polimerase, que requer:
- Os quatro ribonucleosídeos 5’-trifosfato (ATP,GTP,CTP,UTP), os quais são precursores dos ribonucleotídeos.
- Uma fita molde de DNA
- Mg2+, cofator enzimático
- A fita de DNA que atua como molde para a síntese de RNA é chamada de fita molde e a fita que é complementar a fita molde é denominada como fita codificadora ou fita não molde.
- A diferença entre o transcrito (RNA) e a fita codificadora é a presença da uracila ao invés da timina.
Ex: (5’)CGCTATAGCGTTT(3’)Fita não molde
 (3’)GCGATATCGCAAA(5’)Fita molde
 (5’)CGCUAUAGCGUUU(3’)Transcrito de RNA
2.2- Reação
- A RNA polimerase catalisa o alongamento da fita de RNA pela adição de ribonucleotídeos na direção 5’>3’. A adição é feita através da ligação do grupo OH 3’ da extremidade 3’ de um nucleotídeo com o grupo fosfato α do ribonucleotídeo 5’-trifosfato, formando uma ligação fosfodiéster.
(NMP)n + NTP (NMP)n+1 + PPi
NMP ribonucleosídeo 5’- monofosfato
NTP ribonucleosídeo 5’-trifosfato
- A seleção de bases a serem adicionadas na fita de RNA é feita segundo as regras de pareamento de Watson e Crick (A-U/C-G).
2.3 – Características da RNA polimerase
a) A RNA polimerase não requer um iniciador
b) A iniciação ocorre quando a RNA polimerase se liga a regiões (seqüências) específicas do DNA chamadas de promotoras.
c) Requer um filamento de DNAFita molde.
d) A RNA polimerase de E.coli é uma molécula grande e complexa composta por 5 subunidades básicas (α,α, β,β’,ω), e mais uma 6° subunidade ∑ (sigma).
e) A RNA polimerase é uma Holoenzima (Apoenzima+parte protéica+co-enzima) que possui uma massa molecular de 390000.
f) A subunidade ∑ liga-se transitoriamente ao núcleo básico, apenas quando este se liga a região promotora, pois essa subunidade atua somente no reconhecimento do promotor, não participando do alongamento do RNA.
g) A RNA polimerase não possui atividade exonucleásica 3’>5’ revisora. Portanto um erro pode ser cometido a cada 104-105 ribonucleotídeos adicionados ao RNA.
OBS: Um erro cometido na síntese do RNA é menos danoso que um erro contido em uma molécula de DNA, pois a informação contida no DNA é permanente, já os RNAs são sintetizados em muitas cópias e podem ser substituídos.
2.4 – Etapas
 Iniciação
- A RNA polimerase se liga às seqüências promotoras do DNA. Essas vão direcionar a transcrição (expressão) de segmentos adjacentes no DNA.
- Na E.coli a ligação da RNA polimerase ocorre numa região que se estende desde 70pb (-70) antes do sítio de inicio da transcrição até 30pb (+30) além deste sítio.
- Por convenção, aos pares de bases do DNA que correspondem ao início de uma molécula de RNA são dados números positivos. E aos pares de bases que antecedem o sítio do início da transcrição são dados números negativos. Portanto a região promotora em E.coli compreende a posição de -70 até a de +30.
- As seqüências dos promotores variam de um promotor para outro, porém foram encontradas semelhanças nas posições -10 e -35. Assim certos nucleotídeos comuns em uma determinada posição, formam uma seqüência consenso.
- Exemplos
Elemento UP (entre -40 e -60 da região promotora): 3° fator de reconhecimento e ocorre nos genes altamente expressos.
Região promotora: Elem UP -35 -10
Seqüência consenso: TTGACA TATAAT
- Fases da Iniciação: Fase de ligação e Fase de iniciação
a) Fase de ligação: 
- A RNA polimerase se liga a região promotora formando um complexo fechado, onde as fitas do DNA não estão separadas (A molécula está intacta).
- Em seguida ocorre a formação do complexo aberto, onde as fitas do DNA estão parcialmente desenroladas.
- Para que a transcrição comece a RNA polimerase desenrola cerca de 17pb, formando uma “bolha da transcrição”.
b) Fase de iniciação: 
- Envolve a iniciação propriamente dita e a liberação do promotor.
- Logo que 8-9 nucleotídeos são adicionados à nova fita de RNA, a subunidade ∑ se dissocia do núcleo básico da RNA polimerase. A RNA polimerase se desliga da região promotora e a fase de alongamento da fita tem inicio.
Objetivos- 21/03/12
1- Citar as fases da Transcrição em E.coli;
2- Citar as classes de sinais de terminação da síntese de RNA em E.coli;
3- Citar os tipos de RNA polimerase eucarióticas e as suas funções;
4- Citar as proteínas requeridas para a transcrição nos promotores da RNApolimerase eucariótica e suas funções
5- Citar as etapas do processo de transcrição em eucariotos.
 Alongamento
- Durante essa fase, a extremidade crescente da nova fita de RNA faz pareamento de bases (de acordo com as regras de pareamento de bases de Watson-Crick) temporariamente com a fita molde de DNA, formando um hibrido RNA-DNA constituído por 8pb.
- O alongamento prossegue até que a RNA polimerase encontre um sinal de terminação.
Terminação
- Existem seqüências específicas que sinalizam a terminação da síntese de RNA.
- Em E.coli há duas classes de “terminações" (sinais de terminação): as terminações dependentes de um fator protéico (proteína ρ, rho) e as terminações independentes da proteína ρ.
- As terminações independentes da proteína ρ possuem duas características:
a) Região terminal cujo transcrito de RNA possui uma seqüências autocomplementares, ricas em G e C, que permitem a formação de uma estrutura chamada “grampo”, que está em torno de 15-20 nucleotídeos antes da extremidade da fita de RNA. Essa seqüência é seguida de uma seqüência curta.
b) Seqüência curta (+ou- 4 nucleotídeos), presente na fita molde de DNA, de adenilatos repetidos, que serão transcritos em uridilatos na fita de RNA.
- Esses sinais estão presentes no DNA
- Quando a RNA polimerase encontra essas terminações ela faz uma pausa. A formação do grampo vai romper interações importantes entre DNA e RNA, facilitando a liberação do RNA.
- As terminações dependentes da proteína ρ possuem as seguintes características:
a) Não possuem seqüências de adenilatos na fita molde de DNA, mas possuem uma seqüência curta que permite a formação de uma estrutura de “grampo” no transcrito de RNA.
- A proteína ρ se liga a sítios específicos no RNA que está sendo sintetizado, movendo-se na direção 5’>3’ até encontrar a RNA polimerase que está parada no sinal de terminação (grampo). A proteína ρ facilita a liberação da fita de RNA sintetizada.
3- Transcrição em Eucariotos
3.1 RNA polimerase
Em eucariotos há três tipos de RNA polimerase:
a) RNA polimerase I: Responsável pela síntese de apenas um tipo de RNA, o transcrito de RNA pré-ribossomal, que é precursor dos rRNAs 18S, 5.8S e 28S.
b) RNA polimerase II: Síntese dos mRNAs e alguns RNAs especializados. Reconhece muitos promotores, os quais possuem características de seqüência em comum, seqüência TATA (seqüência consenso TATAA) próximo a posição -30, e uma sequencia Inr (iniciadora) próxima ao sítio de início em +1.
c) RNA polimerase III: Síntese dos tRNAs, rRNA 5S e alguns RNAs (pequenos) especializados.
· Proteínas requeridas para a Transcrição nos promotores da RNA polimerase II eucariótica
Iniciação:
- RNA polimerase II: Catalisa a síntese de RNA
- TBP (proteína de ligação a seqüência TATA): Reconhece especificamente essa seqüência do promotor
- TFII A: Estabiliza a ligação do TFII B e TBP ao promotor
- TFII B: Liga-se ao TBP, recruta o complexo TFII F da RNA polimerase
- TFII D: Interage com proteínas reguladoras positivas e negativas
- TFII E: Recruta TFII H, atividades de ATPase e helicase
- TFII F: Liga-se fortemente a RNA polimerase II; liga-se ao TFII B e previne a ligação da RNA polimerase a seqüências de DNA não específicas.
- TFII H: Desenrola o promotor de DNA; fosforila a RNA polimerase; recruta o complexo de excisão de nucleotídeos.
Alongamento:
- ELL
- P-TEFb
- SII (TFII S)
- Elongin (SII)
3.2 Etapas da Transcrição
A Transcrição é composta de 4 etapas: 
- Montagem da RNA polimerase e fatores de transcrição em um promotor
- Iniciação
- Alongamento
- Terminação
a) Montagem
- A Transcrição em eucariotos é mais complexa do que em bactérias. Além da RNA polimerase, são necessários vários fatores protéicos para se ligarem ao promotor.
- A formação do complexo fechado começa com a ligação da TBP á seqüência TATA. Em seguida a proteína TBP também se liga ao fator de Transcrição TFII B (que também se liga ao DNA). Esse complexo TBP-TFII B é ligado ao complexo TFII F-RNA polimerase II. A TFII F direciona a RNA polimerase ao seu promotor, porque ela interage com o fator de Transcrição TFII B e impede que a RNA polimerase se ligue a sítios não específicos do DNA. Posteriormente, se ligam os fatores de transcrição TFII E e TFII H, formando assim o complexo fechado. A TFII H tem função helicase, ou seja, desenrola o DNA (fita molde) na região promotora, próximos aos sítios de transcrição, formando o complexo aberto.
b) Iniciação
- Além da atividade helicase a TFII H tem atividade quinase (transfere grupamentos fosfato), então ela promove a fosforilação de vários lugares do domínio carboxiterminal da RNA polimerase II. Essa fosforilação causa uma mudança conformacional do complexo de transcrição, iniciando assim a Transcrição.
- Depois que 60-70 nucleotídeos são adicionados á fita de RNA que está sendo sintetizada ocorre a liberação dos fatores TFII E e depois do fator TFII H e a RNA polimerase entra na fase de alongamento do RNA, ou Transcrição do RNA.
c) Alongamento
- O Fator TFII F permanece associado à RNA polimerase durante toda a fase de alongamento. No alongamento, a atividade da RNA polimerase vai ser aumentada por fatores de alongamento (fatores de alongamento).
d) Terminação 
- Quando o alongamento da nova fita de RNA for completado, o trasncrito é liberado, a RNA polimerase é liberada da fita molde, é defosforilada e está pronta para iniciar um novo ciclo (é reciclada).
· Metabolismo de proteínas (Tradução)- 22/03/12
Objetivos
1- Citar as características dos ribossomos bacterianos e eucarióticos;
2- Citar as principais características do RNA de Transferência;
3- Citar as características do código genético;
4- Citar os códons que tem a função de iniciar e finalizar a síntese da cadeia polipeptídica;
5- Citar e explicar as quatro relações de pareamento códon/anticódon chamadas de “hipótese da oscilação”.
1- Definição
- A Tradução é a síntese de proteínas guiada pelo mRNA, que codifica a seqüência da cadeia polipeptídica.
2- Ribossomos
- Ribossomo bacteriano (70S): dividido em duas subunidades de tamanhos diferentes e coeficientes de sedimentação também distintos.
- 50S 55 rRNA (120 nucleotídeos)
 23S rRNA (3200 nucleotídeos)
 34 proteínas
- 30S 16S rRNA (1540 nucleotídeos)
 21 proteínas
- Ribossomo eucarioto (80S): Também é formado por duas subunidades:
- 60S 5S rRNA (120 nucleotídeos)
 28S rRNA (4700 nucleotídeos)
 5,8S rRNA (160 nucleotídeos)
 49 proteínas
- 40S 18S rRNA (1900 nucleotídeos)
 33 proteínas
3- Estrutura dos tRNAs
- O tRNa consiste de uma fita simples, enrolada em uma estrutura tridimensional bem definida, possuindo entre 73-93 resíduos de nucleotídeos. Possui uma massa molecular de 24.000-31000 Da.
 Características estruturais comuns (aos tRNAs):
- 8 ou mais resíduos de nucleotídeos, possuem bases ou açucares modificados;
- A maioria dos tRNAs possui resíduos de guanilato na extremidade 5’;
- Todos tRNAs tem a seqüência trinucleotídica CCA na extremidade 3’;
- Quando desenhado em 2 dimensões, o padrão das pontes de hidrogênio, ou seja, o padrão de pareamento de bases no tRNA forma uma estrutura em forma de trevo, com 4 braços principais. Em 3 dimensões o tRNAs possuem o formato de um L torcido.
- Os tRNAs contém 4 braços principais: 
a) O braço do aa, que transporta o aa específico
b) O braço do anticódon: seqüência de 3 bases que pareia com o códon
c) O braço DHU: contém a diidrouridina que é um nucleotídeo não usual; atua no enovelamento do DNA;
d) O braço TψC (pseudouridina ψ): tem a mesma função do braço DHU.
- O 5° braço (braço extra) está presente nos tRNAs maiores.
4- Características do Código Genético
a) Códon: seqüência de 3 nucleotídeos que codifica um aa específico.
b) A tradução das trincas nucleotídicas é feita de maneira sucessiva, não sobreposta, ou seja, um códon começa onde termina o outro.
c) O 1° códon específico na seqüência estabelece uma janela de leitura: um novo códon a cada 3 resíduos de nucleotídeos.
d) Não há pontuação entre os códons para os sucessivosresíduos de aa 
e) Seqüência de aa de uma proteína é determinada por uma seqüência linear de códons contíguos. 
f) Vários códons desempenham funções especiais:
- Códon AUG: sinaliza o início das cadeias polipeptídicas em todas as células, além de codificar resíduos de metionina (Met) nas posições internas dos polipeptídeos.
- Códons UAA, UAG e UGA: Eles são códons de terminação, códons de parada, ou códons sem sentido. Não codificam nenhum aa conhecido, apenas sinalizam o final da síntese da cadeia polipeptídica.
g) Código degenerado: um aa pode ser especificado (codificado) por mais de um códon, mas cada códon especifica apenas um aa. A degeneração do códon não é uniforme, ou seja, cada aa possui um número correspondente de códons. 
h) Vários códons diferentes especificam um aa, geralmente a diferença entre eles está na 3° base (extremidade 3’).
i) Código genético é quase universal: códons idênticos para determinados organismos, com exceção de bactérias e os seres eucarióticos unicelulares.
5- Hipótese de Oscilação (Crick)- relação de pareamento códon/anticódon
- Os tRNAs pareiam suas bases (sendo que essa seqüência de bases dos tRNAs são chamadas de anticódon) com uma seqüência de 3 bases do mRNA (códon).
- Crick propôs um conjunto de 4 relações de pareamento (hipótese de oscilação):
a) As duas primeiras bases de um códon (mRNA) se ligam fortemente (segundo as regras de pareamento de bases de Watson-Crick) as bases do anticódon (tRNA), dando a maior parte da especificidade da codificação. Se as 3 bases fizessem um pareamento forte, a dissociação do anticódon seria difícil, levando a uma menor velocidade no processo.
b) A 1° base do anticódon determina o número de códons reconhecidos pelo tRNA:
- Quando a 1° base do anticódon for A ou C, o tRNA reconhece apenas um códon;
- Se a 1° base do anticódon for U ou G, o reconhecimento é menos específico, o tRNA reconhece dois códons;
- Se a 1° base do anticódon for a Inosina (I), o tRNA reconhece 3 códons.
c) Quando um aa for especificado por vários códons diferentes (ex:leucina), os códons que diferem em uma das duas primeiras bases requerem tRNAs diferentes.
d) Para traduzir os 61 códons são requeridos um mínimo de 32 tRNAs.
Objetivos- 28/03/12
1- Citar os principais componentes da síntese de proteínas;
2- Explicar o processo de ativação dos aa;
3- Explicar os processos de iniciação, alongamento e terminação da síntese de proteínas.
6- Etapas da Síntese Protéica
- Componentes requeridos para as 5 principais etapas na síntese de proteínas em E.coli;
Ativação de aa: 20aa; 20 aminoacil-tRNA sintetase; 20 ou + tRNAs; ATP; Mg+2.
Iniciação: mRNA; N-formilmetionil-tRNA; códon de iniciação no mRNA; subunidade ribossômica 30S e 50S; Fatores de Iniciação (FI1, FI2, FI3), GTP, Mg+2.
Alongamento: Ribossomo 70S funcional (Complexo de Iniciação), Aminoacil-tRNA especificados pelos códons, Fatores de Alongamento (EF-Tu, EF-Ts, EF-G), GTP, Mg2+.
Terminação e Liberação: Códon de terminação no mRNA; Fatores de Liberação de polipeptídeos (RF1, RF2, RF3); ATP.
Enovelamento e Processamento pós-traducional: Enzima; co-fatores e outros componentes específicos para a remoção de resíduos iniciais e seqüências sinalizadoras; processamento proteolítico; modificação dos resíduos terminais e ligação dos grupos fosfato, metila, carboxila, carboidrato ou prostético.
6.1 Ativação dos aa
- Durante a síntese de proteínas, todos os 20 aa precisam ser ativados: Esterificação dos aa aos tRNAs correspondentes. É um processo que ocorre no citosol e é catalizado pela enzima aminoacil-tRNAsintetase.
- Para o processo de ativação são necessários: 20 aa, 20 ou mais tRNAs, enzima aminoacil-tRNAsintetase, Mg+2 como cofator enzimático, ATP.
1°Etapa: O aa é ligado ao grupo fosforil do ATP, formando o 5’ aminoacil-adenilato como intermediário.
 aa+ATP 5’ aminoacil-adenilato + PPi
2°Etapa: Nessa etapa o grupo aminoacil é transferido do 5’-aminoacil-adenilato, ligado a enzima, ao seu RNA de Transferência correspondente.
5’ aminoacil-adenilato+tRNAaminoacil-tRNA+ adenilato+ PPi
- A aminoacil-tRNAsintetase pode ser de duas classes e o curso da reação vai depender da classe da enzima. Se a enzima pertencer à classe I, o grupo aminonoacil é transferido primeiramente para o OH 2’ da extremidade 3’ do tRNA. Posteriormente esse grupo aminoacil é transferido para o OH 3’ por uma reação de transesterificação. Se a enzima pertencer a classe II, o grupo aminoacil é transferido diretamente para o grupo OH 3’ do tRNA.
Reação Geral (2 etapas):
aa+tRNA+ATP+aminoacil-tRNAsintetaseaminoacil-tRNA+AMP+PPi
- Para cada aa ativado são gastos 2Pi.
6.2 Iniciação
 
- A síntese das cadeias polipeptídicas começa pela extremidade amino-terminal e prossegue passo a passo pela adição de aa até a extremidade carboxi-terminal.
- O códon AUG sinaliza a iniciação da síntese da cadeia polipeptídica e codifica a metionina (do resíduo amino terminal, códon de iniciação, e também a metionina das posições internas da cadeia polipeptídica).
- Todos os organismos apresentam 2 tipos de tRNA para codificar a metionina, apesar de existir apenas um códon.O tRNAFmet é utilizado quando o códon AUG for o códon de iniciação, ou seja, aquele que codifica a metionina do resíduo amino terminal. O tRNAmet é utilizado quando o códon AUG codifica a metionina nas posições internas da cadeia polipeptídica.
- Em E.coli, quando o códon AUG for o de iniciação, o resíduo de aa incorporado a cadeia polipeptídica é a N-formil metionina (aa iniciador), que chega ao ribossomo na forma de N-formil-metionina-tRNAFMet. Esse aa é formado em duas reações sucessivas:
Metionina+tRNAFmet+ATP metionil-tRNAFmet+AMP+PPi
Enzima: metionil+RNA-sintetase
N10-formiltetraidrofolato+metionil-tRNAFmetN-formilmet-tRNAFmet (aa ativado) +tetraidrofolato
Enzima: transformilase
 - A ativação dos aa ocorre no citosol, que é o local da síntese de proteínas. 
· A adição do grupo N-formil ao grupo amino da Metionina impede que a N-formil-metionina seja incorporada nas posições internas da cadeia polipeptídica, além de permitir a ligação da NFMet-tRNAFmet na posição correta no ribossomo (no sítio de iniciação específico no ribossomo).
· As células eucarióticas iniciam seus polipeptídeos por Metionina, doada pela Metionil-tRNA
· A iniciação propriamente dita (3 etapas):
1°Etapa
- Subunidade 30S se liga a fatores de iniciação I e III (o fator de iniciação III impede que as subunidades 30S e 50S se combinem prematuramente). O mRNA liga-se a subunidade 30S. O códon de iniciação AUG é posicionado corretamente na subunidade 30S por uma seqüência existente no mRNA, chamada de seqüência SHINE-DALGARNO. Essa seqüência é um sinal de iniciação que contém cerca de 4-9 resíduos purínicos, localizados de 8-13 pb do lado 5’ do códon AUG (de iniciação). Essa seqüência pareia suas bases com uma seqüência complementar no rRNA, que é rica em pirimidina e que está localizada próximo à extremidade 3’ do rRNA 16S.
- O que distingue o códon AUG, de iniciação, do códon AUG que codifica a metionina das posições internas da cadeia polipeptídica é a proximidade da seqüência AUG com a seqüência SHINE-DALGARNO.
- O códon de iniciação é reconhecido pela proximidade com a seqüência SHINE-DALGARNO.
- O Ribossomo possui 3 sítios onde os aminoacil-tRNA podem se ligar:
a) sítio P ou peptidil
b) sítio A ou aminoacil
OBS: Ambas as subunidades 30S e 50S contribuem para a forma e características desses dois sítios (A e P)
c) sítio E ou saída: somente a subunidade 50S contribui.
- O códon de iniciação AUG é posicionado na subunidade 30S no sítio P.
- O único aminoacil que se liga primeiramente ao sítio P é o aa iniciador N-formilmet-tRNA, todos os outros aminoacil-tRNA, no alongamento, se ligam primeiramente ao sítio A e depois ao sítio P e E.
- Sítio E: sítio do qual o tRNA é descarregado (deacilado) e liberado para o citosol.
2°Etapa
- Nessa etapa, o complexo da subunidade 30S, IF-3 e mRNA formam um complexo ainda maior ligando-se ao IF-2, o qual está ligado ao GTP e também a N-formilmetionina-tRNAFMet.Ocorre pareamento códon/anticódon.
3°Etapa
- Nessa etapa, todo o complexo da 2° etapa vai se unir à subunidade 50S. Simultaneamente ocorre a hidrólise do GTPGDP+PPi e os fatores de iniciação 1,2 e 3 são liberados do ribossomo para o citosol, formando um ribossomo funcional 70S chamado complexo de iniciação.
6.3 Alongamento
-Componentes necessários para o alongamento: Ribossomo 70S (Complexo de Etapas iniciação), aminoacil-tRNAs específicos pelos códons, Fatores de Alongamento (EF-Tu, EF-Ts, EF-G).
- O número de vezes que o alongamento se repete, correspondem ao número de aa a serem adicionados.
1°Etapa
- Ligação do aminoacil-tRNA apropriado ao complexo formado pelo EF-Tu-GTP. Esse complexo resultante se liga ao sítio aminoacil, simultaneamente o GTP é hidrolisado e o complexo Tu-GDP é liberado do ribossomo. OBS: O complexo Tu-GTP é regenerado pelo fator Ts.
2°Etapa
- Um aa é unido a outro através da ligação peptídica;
- Como ocorre a ligação: o N-formil-metionil é transferido do tRNA para o grupo amino do segundo aa, formando uma ligação peptídica (tem-se um dipeptídeo ligado ao tRNA do 2°aa)
- A reação de transferência é catalisada pela peptidil transferase, que é um RNA ribossômico 23S, com atividade catalítica (ribozima).
3°Etapa
- Translocação: movimentação do ribossomo em uma distância de 1 códon em direção à extremidade 3’ do mRNA.
- O dipeptil tRNA que estava no sítio aminoacil se desloca para o sítio peptidil e o tRNA que estava no sítio peptidil (de onde saiu o aa transferido) vai para sítio E (exit) e posteriormente esse tRNA deacilado (descarregado) vai ser liberado para o citosol. O sítio aminoacil fica então disponível para receber outro aa (o alongamento começa de novo).
- Para essa etapa de translocação é necessário o fator EF-G também chamado de translocase. Para ocorrer o movimento é necessário além do fator, o GTP (GTPGDP+PPi).
- Então para cada aa adicionado na cadeia polipeptídica são necessários 2GTPs (1 na 1° Etapa e 1 na 3° Etapa).
- O alongamento prossegue até que o ribossomo encontre um sinal de terminação.
6.4 Terminação
- Códons (sinais) de terminação: UAA, UAG, UGA: quando esses códons ocupam o sítio aminoacil do ribossomo (quando o ribossomo encontra um sinal de terminação), os fatores de liberação RF1, RF2 e RF3 contribuem para:
a) A hidrólise da ligação do peptidil-tRNA terminal
b) Liberação do polipeptídeo livre e do último tRNA do sítio peptidil.
c) Dissociação do ribossomo 70S nas subunidades 30S e 50S.
Objetivos- 29/03/12
1- Citar exemplos de modificações pós traducionais;
2- Citar a ação dos inibidores da síntese protéica.
6.5. Terminação
- Durante ou após a síntese, a cadeia polipeptídica vai ser processada e enovelada para adquirir sua conformação biologicamente ativa.
- Vai assumindo progressivamente a conformação nativa; são formadas: Ligações de Hidrogênio, Interações de Van der Waals, Interações Hidrofóbicas, Interações Iônicas.
- A maioria das proteínas só vão se tornar ativas passando por reações de processamento chamadas modificações pós-traducionais. Enquanto que outras se tornam ativas apenas passando por modificações em sua conformação, causadas pelas interações citadas acima.
· Modificações pós-traducionais;
Modificações no grupo amino e carboxiterminais;
- Remoção enzimática: grupo formila, resíduo amino terminal de Met, resíduos amino terminais adicionais (e alguns casos carboxiterminal).
- N-acetilação do grupo amino do resíduo amino terminal50% das proteínas eucarióticas.
Perda de seqüências sinalizadoras;
- Remoção das seqüências sinalizadoras (função dessa seqüência: direciona a proteína ao seu destino final na célula; depois ela removida por ação de peptidases específicas).
Modificações de aa individuais
- Fosforilação enzimática de grupos OH de serina, tirosina e treonina. Ex:caseínagrupos fosfoserina que ligam o Ca2+.
- Carboxilação de resíduos de Glutamatoprotrombina (resíduos ɣ carboxiglutamato em sua região amino terminal).
- Metilação de resíduos de lisina: resíduos monometil e dimetillisina (proteínas musculares; Citocromo C).
Ligações de cadeias laterais de carboidratos
- Podem ocorrer em resíduos de Asparagina formando oligossacarídeos N-ligados e em resíduos de Serina ou Treonina formando oligossacarídeos O-ligados. Ex: Proteoglicanos lubrificadores (membranas mucosas).
 Adição de grupos prostéticos
Ex: biotina (é o grupo prostético da acetil CoA carboxilase)
 Grupo hemeCitocromo c
Processamento proteolítico
- Algumas proteínas são sintetizadas em formas maiores, inativas. São processadas em formas menores, ativas.
Ex: insulina, proteases (tripsina e quimiotripsina).
Formação das ligações cruzadas de dissulfeto
- Intra ou inter cadeias entre resíduos de cisteína
- Ligações cruzadas protegem a conformação nativa da proteína contra a desnaturação.
7- Inibidores da Síntese de Proteínas (antimicrobianos)
Estreptomicina (Aminoglicosídeos): Inibe o início e causa a leitura errada do mRNA (procariotos).
Tetraciclina: Liga-se à subunidade 30S e inibe a ligação de aminoacil-tRNAs (procariotos).
Cloranfenicol: Inibe a atividade da peptidil-transferase da subunidade ribossômica 50S (procariotos).
Ciclo-Hexamida: Inibe a atividade da peptidil-transferase da subunidade ribossômica 60S (eucariotos).
Eritromicina: Liga-se a subunidade 50S e inibe a translocação (procariotos)
Puromicina: Causa o termino prematuro da cadeia, agindo como análogo da aminoacil-tRNA (procariotos e eucariotos).
Olá professora!
Estou enviando o valor das densidades:
fibra de Soja: 19,51/ 25 = 0,7804 g/cm
Fibra de Cana: 3,19/ 25 = 7,8369
Fibra de Coco (em pó) : 25/4,74 = 5,2742
Fibra de Coco: 25/1,54 = 16,2337