Fluxo da informação genética

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Fernanda Carvalho, 4º semestre - TUT 04 
 
1 Genética 
Fluxo da informação genética 
 
OBJETIVOS DA AULA: 
- Apresentar os mecanismos que consistem no 
fluxo da passagem de informação genética 
na sua ordem cronológica molecular; 
- Elucidar os principais componentes 
moleculares envolvidos nos processos de 
transcrição e tradução; 
- Proporcionar ao estudante o conhecimento 
básico de mecanismos que são fundamentais 
no aprendizado de genética molecular. 
 
 
É importante entender o fluxo da informação 
genética (também conhecido como dogma 
central da biologia celular e molecular – 
mecanismos de transcrição e tradução), pois 
o paciente que será atendido, terá uma 
genômica, proteômica e transcriptômica 
próprias. De modo que ele vai responder a 
um determinado tratamento não só de 
acordo com a patologia que ele apresenta, 
mas, também, de acordo com a sua carga 
genética, imunogenética. 
 
DNA: 
o Fosfato e pentose são ligados por ligação 
fosfodiéster (ligações que a polimerase 
catalisa. Ligações que une nucleotídeos); 
o Possui nucleotídeos formados por um 
fosfato, uma pentose (desoxirribose) e 
uma base nitrogenada; 
o Bases nitrogenadas: ligadas por pontes de 
hidrogênio; 
o São moléculas polarizadas: 5’ termina com 
fosfato e 3’, pentose. A outra fita é 
antiparalela. 
 
DO DNA AO RNA: 
Pergunta para iniciar o assunto: 
o Para que fim acontece a transcrição? 
A necessidade de a célula transcrever ou 
formar o material genético, tem que levar em 
consideração dois critérios: 
1. A função da célula: as células têm o 
mesmo genoma, mas não produzem as 
mesmas proteínas, uma vez que as células 
estão em tecidos diferentes e, sendo 
assim, vão ter funções diferentes e vão 
apresentar atividade específica. O que 
acontece é que existe um programa 
genético que vai ser diferenciado para 
cada tipo celular que a pessoa possui. (Ex.: 
um hepatócito vai ter ativação de 
determinados genes, um condrócito vai 
ter ativação de outros genes. E assim 
sucessivamente); 
2. Necessidade do organismo naquele 
momento: ocorre para genes específicos, 
respeitando a programação genética da 
célula, pois nem todos os genes são 
transcritos. Só será transcrito aquilo que for 
necessário para determinada célula. (Ex.: 
uma hemácia dentro da célula não tem 
necessidade de ficar produzindo 
melanina nem queratina, mas sim 
hemoglobina. Um queratinócito não tem 
que produzir hemoglobina, mas sim 
queratina. E assim sucessivamente. Outro 
exemplo é uma hemácia que, nesse 
momento, está precisando produzir muito 
mais hemoglobina, pois houve uma perda 
ou porque a pessoa está altitude, etc. 
sendo assim, irá ter um estímulo maior para 
a produção de hemoglobina naquele 
momento. Então aquele gene de 
hemoglobina na hemácia vai ser 
superativado). 
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2 Genética 
A transcrição, diferentemente da replicação, 
é um processo muito específico e vai 
acontecer para aquele grupo de genes que 
está lá. O que motiva a transcrição é a função 
e a necessidade da célula naquele 
momento. 
A molécula que leva a informação para a 
síntese de proteínas é o RNAm. Portanto, 
quando estiver falando de transcrição levar 
sempre em consideração o RNAm. 
 
A FUNÇÃO DO DNA E DO RNA DURANTE A 
TRANSCRIÇÃO TEM POR BASE DOIS 
PRINCÍPIOS: 
1. A complementaridade de bases é 
responsável pela determinação da 
sequência do transcrito de RNA na 
transcrição. Por meio do pareamento das 
bases complementares, a informação 
codificada no DNA passa para o RNA, e os 
complexos proteicos associados aos 
ncRNA (RNA não codificante) são guiados 
até regiões específicas no RNA para 
regular a sua expressão; 
2. Determinadas proteínas reconhecem 
sequências de bases específicas no DNA e 
no RNA. Essas proteínas de ligação a 
ácidos nucleicos se ligam a essas 
sequências e atuam nelas. 
 
CONCEITO-CHAVE: As interações do DNA e 
do RNA ocorrem por meio do pareamento de 
bases complementares e da ligação de 
diversas proteínas a sítios específicos no DNA 
ou no RNA. 
 
 
A ESTRUTURA QUÍMICA DO RNA: 
Possui uma estrutura química diferente da do 
DNA. É uma molécula de fita simples, o 
açúcar que faz parte de seus nucleotídeos é 
uma ribose com hidroxila no carbono 3 e não 
possui a base nitrogenada timina, mas sim a 
uracila. 
Logo, nota-se 3 diferenças muito significativas 
entre as estruturas do DNA e do RNA: 
1. O DNA possui uma fita dupla, helicoidal, 
enquanto que o RNA possui uma fita 
simples; 
2. O açúcar do DNA é uma desoxirribose 
com hidrogênio no carbono 3, sendo, 
portanto desoxigenada. Já o RNA possui 
como açúcar a ribose com uma hidroxila 
no carbono 3. Essa diferença muda 
bastante a característica do material 
genético, inclusive isso é importante, 
também, para lembrar que na replicação 
precisa da extremidade 3’ com a OH livre, 
o que só terá nos açúcares de RNA; 
3. No DNA encontra-se adenina, timina, 
guanina e citosina. Já no RNA, também há 
todas essas bases nitrogenadas, exceto a 
timina, que vai estar substituída pela 
uracila. A uracila é própria do RNA. 
 
O DNA É TRANSCRITO PELA ENZIMA RNA 
POLIMERASE: 
A RNA polimerase é a protagonista no 
processo de transcrição. É ela que faz o 
RNAm. 
Na replicação existe a DNA polimerase que 
faz a molécula de DNA. Já na transcrição, a 
RNA polimerase vai produzir o RNAm, 
utilizando o DNA como molde. A grande 
diferença é que na replicação todo o DNA 
era replicado, pois precisava mandar a 
mesma quantidade de cromossomos para as 
duas filhas que iam ser formadas. Já no 
processo de transcrição, apenas uma parte 
do DNA é transcrita (será transcrita apenas 
aquela parte que será necessária para a 
célula formar determinada proteína). 
 
o As RNA-polimerases catalisam a formação 
de ligações fosfodiéster (entre o açúcar e 
o fosfato), que conectam os nucleotídeos 
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3 Genética 
entre si, formando uma cadeia linear na 
direção 5’ para 3’; 
o Os substratos que a RNA polimerase utiliza 
são os trifosfatos de nucleosídeos (ATP, 
CTP, GTP e UTP); 
o Taxa de um erro a cada 104 nucleotídeos 
copiados – taxa pequena de erro; 
o Possuem um pequeno mecanismo de 
correção. Volta de 3 para 5 corrigindo 
esses erros, prevenindo, assim, mutações 
no material genético. 
 
AS CÉLULAS POSSUEM DIVERSOS TIPOS DE 
RNAs: 
 
Importante focar no RNAm: é ele quem vai 
levar mensagem para continuar o fluxo com 
a qualificação da informação e tradução 
dessa informação em uma proteína. 
 
OS SINAIS CODIFICADOS NO DNA INDICAM À 
RNA-POLIMERASE ONDE INICIAR E ONDE 
TERMINAR: 
o A RNA-polimerase bacteriana é um 
complexo de múltiplas subunidades; 
o A subunidade chamada fator sigma 
indica onde iniciar a transcrição, pois 
reconhece o promotor. Esse local de início 
vai ter um recrutamento de moléculas que 
vão auxiliar a polimerase nesse processo. 
Essa região é chamada de região 
promotora; 
o O sinal de terminação consiste de uma 
sequência de nucleotídeos A-T, precedida 
com uma sequência de DNA duplamente 
simétrica a qual, quando transcrita, 
dobra-se em uma estrutura em “grampo 
de cabelo”. Quando a estrutura do RNA 
faz essa estrutura do “grampo de cabelo”, 
a enzima solta, não tendo mais 
capacidade de realizar leitura e acaba 
liberando RNA para o meio. 
 
 
SEMELHANÇA COM A REPLICAÇÃO: 
O processo de replicação se assemelha com 
a transcrição porque tem um determinado 
momento, como já citado, que as moléculas 
de RNA e de DNA estão conectadas. A 
polimerase vai sintetizando o RNA a partir da 
leitura que ela faz do DNA. A polimerase usa 
umas das fitasde DNA como molde. 
 
A INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO EM 
EUCARIOTOS NECESSITA DE VÁRIAS 
PROTEÍNAS: 
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4 Genética 
o Os eucariotos possuem 3 RNA-polimerase: 
RNA-polimerase I, RNA-polimerase II 
(responsável pela transcrição da maior 
parte dos nossos genes) e RNA-polimerase 
III; 
 
o Além da região promotora, existem outras 
regiões no DNA que são estimuladoras, 
que intensificam a capacidade de 
transcrição dos genes. São regiões 
normalmente não codificantes, mas se 
ligam a proteínas que tem o papel de 
ativação dos fatores de transcrição no 
momento da montagem do complexo de 
iniciação; 
o Essas proteínas ajudam a posicionar 
corretamente a RNA-polimerase no 
promotor e auxiliam na separação das 
duas fitas de DNA; 
o São necessárias em praticamente todos os 
promotores que utilizam a RNA polimerase 
II; 
o São designados a TFII (Fator de transcrição 
a polimerase II) e recebem nomes 
arbitrários de TFIIB, TFIID, etc. 
 
Explicando a imagem: antes do início da 
transcrição, existe um local conhecido como 
região promotora (é uma região que está 
associada à estimulação da transcrição. 
Então a transcrição só vai ocorrer quando 
essa região for reconhecida pelas proteínas 
transcricionais). Esse promotor recebe um 
nome específico: TATA-box – esse nome se dá 
porque existe uma sequência nucleotídica 
que possui muitas adeninas (A) e timinas (T). 
Essa região promotora serve como ponto de 
encontro de ancoragem para essas 
proteínas, que são os fatores de transcrição. 
Nesse caso, a TFIID reconheceu o TATA-box e, 
nesse momento, outros fatores transcricionais 
são recrutados para o mesmo local, inclusive 
a polimerase-II. Logo depois forma-se o 
complexo de pré iniciação. A polimerase, 
então, vai se dissociar dessas proteínas uma 
vez que ela já foi auxiliada. E, ao ser 
ativada/fosforilada, a polimerade irá dar 
início à produção de RNAm. 
 
Além dos promotores tem-se, ainda, regiões 
que são estimuladoras do processo 
transcricional e que estão mais distantes do 
gene. Essas regiões se ligam com proteínas 
específicas; e essa ligação de regiões 
estimuladoras com proteínas estimuladoras 
específicas pode aumentar o índice de 
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5 Genética 
transcrição. Então, entende-se que além das 
regiões promotoras existem regiões que 
também estimulam a produção de um RNAm 
a partir de um gene e quando houver 
necessidade da célula. 
CONCEITO-CHAVE: Os promotores 
eucarióticos são reconhecidos primeiramente 
pelos fatores gerais de transcrição (GTF). A 
função dos GTF é atrair o cerne da RNA 
polimerase II, de modo que ela seja 
posicionada para iniciar a síntese de RNA no 
sítio de início da transcrição. 
 
VISÃO GERAL – O DNA COMO MODELO DA 
TRANSCRIÇÃO: 
Como a informação codificada na molécula 
de DNA é transferida para o transcrito de 
RNA? Primeiramente, os dois filamentos da 
dupla-hélice de DNA são separados 
localmente e um dos filamentos separados 
atua como molde para a síntese de RNA. No 
cromossomo em geral, ambos os filamentos 
de DNA são utilizados como moldes, mas, em 
qualquer gene, apenas um filamento é 
utilizado e, naquele gene, é sempre o mesmo 
filamento, com início na extremidade 3′ do 
gene molde. Em seguida, os ribonucleotídeos 
que foram sintetizados quimicamente em 
outro local na célula formam pares estáveis 
com suas bases complementares no molde. 
O ribonucleotídeo A pareia com T no DNA, G 
com C, C com G e U com A. Cada 
ribonucleotídeo é posicionado oposto à sua 
base complementar pela enzima RNA 
polimerase. Essa enzima se liga ao DNA e se 
movimenta ao longo dele, ligando os 
ribonucleotídeos alinhados para produzir uma 
molécula crescente de RNA. 
Tendo em vista que os filamentos 
complementares de ácido nucleico estão 
orientados de modo oposto, o fato de o RNA 
ser sintetizado de 5′ para 3′ significa que o 
filamento-molde deve estar orientado de 3′ 
para 5′. 
À medida que a molécula de RNA polimerase 
se movimenta ao longo do gene, ela 
desenrola a dupla-hélice de DNA à sua frente 
e enrola novamente o DNA que já foi 
transcrito. Conforme a molécula de RNA é 
progressivamente alongada, a extremidade 
5′ do RNA é deslocada do molde e a bolha 
de transcrição se fecha atrás da polimerase. 
Sucessões ou moléculas sucessivas de RNA 
polimerases, cada uma sintetizando uma 
molécula de RNA, movimentam-se ao longo 
do gene. 
As bases no transcrito e no molde são 
complementares, consequentemente, a 
sequência de nucleotídeos no RNA deve ser 
a mesma daquela no filamento não molde 
do DNA, exceto pelo fato de que as T são 
substituídas por U. 
 
CONCEITO-CHAVE: A transcrição é 
assimétrica: apenas um filamento do DNA de 
um gene é utilizado como um molde para a 
transcrição. Esse filamento está na orientação 
de 3′ para 5′ e o RNA é sintetizado no sentido 
5′ para 3′. 
 
EUCARIOTO X PROCARIOTO: 
o No eucarioto, a transcrição ocorre no 
núcleo e a tradução no citosol, enquanto 
que no procarioto, como não tem 
compartimentalização, tanto a 
transcrição como a tradução acontecem 
no citosol; 
o Nos procariotos os processos são 
concomitantes, acontecem todos ao 
mesmo tempo, não existe separação de 
tempo e nem de espaço; por isso que as 
bactérias se reproduzem tão rápido. Já os 
eucariotos precisam primeiro processar o 
RNAm -inicialmente é formado o RNAm 
imaturo e, só depois, são retirados os 
íntrons, ficando apenas os éxons e, dessa 
forma, a molécula diminui de tamanho, 
tornando-se madura e pronta para 
sintetizar proteínas. 
 
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6 Genética 
A EXTENSÃO DA TRANSCRIÇÃO EM 
EUCARIOTOS ESTÁ FORTEMENTE ASSOCIADA 
AO PROCESSAMENTO DE RNA: 
O RNA dos eucariotos deve ser submetido a 
um processamento adicional antes que ele 
possa ser traduzido. Esse processamento 
inclui: 
1. A adição de um revestimento (cap) na 
extremidade 5′; 
2. A recomposição (splicing) para eliminar os 
íntrons; 
3. A adição de uma cauda de nucleotídeos 
adenina (poliadenilação) em 3′. 
 
 
o As modificações nas extremidades 
permitem que a célula verifique se ambas 
as extremidades de uma molécula de 
RNAm estão presentes; 
O RNA da espécie humana tem íntrons e 
éxons que precisam ser processados; e o que 
acontece é o seguinte: na extremidade 5’ vai 
ter um processo de capeamento, que nada 
mais é do que a adição de um CAP (estrutura 
formada por guanosina). Esse CAP serve para 
que o RNAm que foi formado tenha proteção 
da informação que ele carrega. Essa 
proteção é necessária porque, ao sair do 
núcleo, onde estava protegido, o RNA 
encontra no citosol enzimas chamadas 
RNAases, as quais degradam RNA. Logo, para 
evitar essa degradação, é preciso proteger 
as extremidades da informação genética. Na 
extremidade 3’, vai ser adicionada a cauda 
de “poli A” - grupo de aproximadamente 150 
a 200 nucleotídeos adenina que são 
adicionadas na extremidade 3’ do RNAm a 
ser formado. Isso acontece também com o 
objetivo de proteger a informação nessa 
extremidade das fitas do RNA. O CAP e a poli 
A servem, também, para sinalizar qual é a 
extremidade que tem que ser traduzida 
primeiro. A tradução sempre vai se dar no 
sentido 5’ para 3’, logo, a extremidade 5’ será 
a primeira a se encaixar no ribossomo e, a 
partir disso, irá haver a tradução. 
 
o Os segmentos que codificam partes das 
proteínas são os éxons e os segmentos que 
separam os éxons e que não são 
codificantes são os íntrons; 
o Os íntrons são removidosdo transcrito 
primário enquanto o RNA ainda está 
sendo transcrito e após o cap ter sido 
adicionado, mas antes de o transcrito ser 
transportado para o citoplasma. A 
remoção dos íntrons e a união dos éxons é 
denominada recomposição (splicing); 
o A maquinaria de splicing do RNA é 
composta por 5 moléculas de RNA e 
cerca de 200 proteínas; 
o Cada evento de splicing remove um íntron 
por meio de duas reações sequenciais de 
transferência de fosforil, conhecidas como 
trasesterificações, as quais unem dois 
éxons, enquanto removem um íntron sob 
a forma de um “laço”; 
o No splicing ainda há a existência de um 
pré-RNAm. Apenas no momento em que 
houver a retirada dos íntrons e união dos 
éxons é que o pré-RNAm se torna um 
RNAm maduro. Essa transição de RNAm 
imaturo para maduro ocorre no splicing. 
 
O SPLICING DO RNA É REALIZADO PELO 
SPLICIEOSSOMO: 
o As etapas- chave do splicing do RNA são 
realizadas por moléculas de RNA e não 
proteínas; 
o Pequenas moléculas especializadas de 
RNA (snRNAs – pequenos RNAs nucleares) 
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7 Genética 
reconhecem as sequências nucleotídicas 
que especificam onde o splicing deve 
ocorrer e também participam da química 
do splicing (U1, U2, U4, U5 e U6); 
o Cada uma snRNA é complexado com 
pelo menos 7 subunidades proteicas para 
formar uma snRNP; 
o As snRNPs formam o cerne do 
spliceossomo; 
o Quem faz a retirada dos íntrons no 
processo de splicing é o spliceossomo 
(complexo de uma série de protéinas que 
se unem no local em que precisa 
acontecer a clivagem – como se fosse 
uma tesoura cortando e separando os 
íntrons dos éxons. Depois vai haver a união 
dos éxons e o pré-RNAm vira RNAm. 
 
OUTRAS PROPRIEDADES DO PRÉ-RNA E SUA 
SÍNTESE AUXILIAM A EXPLICAR A ESCOLHA 
DOS SÍTIOS ADEQUADOS DE SPLICING: 
 
Na verdade, temos muito mais íntrons do que 
éxons, ou seja, as partes codificantes (éxons), 
as quais irão gerar proteínas, estão em menor 
quantidade. Hoje sabe-se que cerca de 97% 
do nosso material genético é de região não 
codificante (íntron) e apenas 3% é de éxon. E 
o motivo de termos muito mais regiões não 
codificantes é a proteção genética pois, se 
houver uma mutação aleatoriamente, é mais 
provável que ela caia nos íntrons (já que 
estão em maior quantidade); e caindo nessa 
região, então, não haverá um grande 
problema, uma vez que essas regiões são 
retiradas no momento da transcrição no 
momento do processamento do RNAm. 
Mas mesmo assim, pode ser que, mesmo nas 
regiões não codificantes, haja algum 
problema se existir mutações, pois essas 
regiões são regulatórias e nelas podem se 
ligar proteínas que podem deixar de se ligar 
caso haja uma mutação ali e aí vai haver 
uma perda de estimulação para a síntese de 
RNAm e, consequentemente, a transcrição 
de um gene. 
 
O SPLICING DO RNA CATALISADO PELO 
SPLICEOSSOMO PROVAVELMENTE EVOLUIU A 
PARTIR DE MECANISMOS DE AUTO-SPLICING: 
 
Alguns íntrons são autorremovíveis; nesses 
casos, o próprio íntron catalisa a sua própria 
remoção. 
 
SPLICING ALTERNATIVO - Retirada alternativa 
de éxons: 
Esse tipo de splicing pode acontecer ou não, 
a depender da célula e da necessidade de 
formação de proteínas específicas; 
Há proteínas que estão presentes em 
diferentes células. Como, por exemplo, a 
mesma proteína presente na célula muscular 
lisa e na célula muscular estriada esquelética. 
Pensando nesse tipo de proteína, temos o 
exemplo da miosina: existem diversos tipos de 
miosina, que são feitas a partir de um mesmo 
gene, apenas com rearranjos diferentes dos 
éxons. 
 
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8 Genética 
Note na imagem que apenas a primeira 
proteína contém todos os genes. A segunda, 
não tem o rosa e a terceira não tem o 
amarelo. Essas proteínas são moléculas 
funcionais, porém com características 
específicas adaptadas para aquele tipo 
celular o qual elas fazem parte. 
CONCEITO-CHAVE: O pré-mRNA eucariótico 
é extensivamente processado antes de ser 
transportado como mRNA até o citoplasma 
para a tradução em proteína. São 
adicionados um cap em 5′ e uma cauda 
poli(A) em 3′; os íntrons são removidos e os 
éxons são unidos. Um gene pode codificar 
mais de um polipeptídio quando o seu pré-
mRA é submetido à recomposição alternativa 
(splicing alternativo). 
 
 
OS mRNAs MADUROS SÃO SELETIVAMENTE 
EXPORTADOS DO NÚCLEO: 
Isso acontece através do complexo de poros 
do núcleo da membrana nuclear que é 
extremamente porosa. Esse RNAm vai ser 
exportado para realizar a síntese de 
proteínas. 
 
 
SÍNTESE PROTÉICA: TRADUÇÃO: 
É um processo de síntese de proteínas a partir 
de uma sequência de bases nitrogenadas, 
que ocorrerá no citoplasma. Nesse processo, 
irá haver uma mudança de linguagem, 
passando de nucleotídica para pepitídica. 
 É feita através de várias estruturas 
moleculares: 
o RNA mensageiro: Contém a sequência 
desejada. Atua como intermediário na 
síntese do produto gênico final, a proteína; 
o RNA ribossômico: Será o leitor do código 
genético e quem sintetizará a proteína; 
o RNA transportador: Coletará aminoácidos 
para que o ribossomo monte a nova 
proteína. 
 O processo pode ser dividido em 3 
estágios: iniciação, alongamento e 
terminação; 
 Metionil-RNAt (RNA transportador iniciador 
– só transporta a metionina no início) 
reconhece o códon inicial AUG (trinca de 
nucleotídeos que codifica para o 
aminoácido metionina; 
 
 Existem dois tipos de RNAt metionina: o 
que carrega a metionina apenas no início 
(iniciador) e o que carrega ao longo do 
percurso. Logo, a metionina é inserida não 
pelo tRNAMet, mas por um tRNA especial 
denominado iniciador, simbolizado por 
tRNAMeti ; 
 O códon AUG para metionina funciona 
como códon inicial na grande maioria dos 
RNAm; 
 A mesma aminoacil- tRNA sintetase 
adiciona ambos tRNAs com metionina, 
mas somente o RNA transportador inicial 
de metionina pode se ligar ao sítio 
apropriado na subunidade ribossomal 
pequena (sítio P) para iniciar a síntese de 
uma cadeia polipeptídica; 
 O aminoacil – tRNAMet e todos os outros 
tRNAs carregadores são capazes de ligar-
se somente ao outro síto ribossomal (sítio 
A); 
 
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9 Genética 
 O primeiro RNA transportador que chega 
se encaixa no sítio P, os outros que forem 
chegando, vai se encaixar no sítio A e, há 
medida que forem chegando no sítio A, 
quem está no P passa pro E, e assim por 
diante; 
 
 A molécula de tRNA unifilamentar 
apresenta uma forma de folha de trevo, 
composto por quatro hastes de 
duplahélice e três alças unifilamentares. A 
alça intermediária de cada tRNA é 
denominada alça do anticódon, tendo 
em vista que ela transporta uma trinca de 
nucleotídeos denominada anticódon. 
Essa sequência é complementar ao 
códon para o aminoácido transportado 
pelo tRNA. O anticódon no tRNA e o 
códon no mRNA se ligam por pareamento 
específico de bases entre os RNA. Tendo 
em vista que os códons no mRNA são lidos 
na direção 5′→ 3′, os anticódons estão 
orientados e escritos na direção 3′→ 5′; 
 A leitura é feita de 5’ para 3’, ou seja, o 
ribossomo vai se deslocando para a 
direita, enquanto que os aminoácidos, 
para a esquerda; 
 O código genético é degenerado, pois 
mais de uma trinca de bases pode 
codificar o mesmo aminoácido: ex.: 
glicina (GLY) é codificada por GGG, GGC, 
GGA e GGU. O fato de ser degenerado é 
importante para evitar mutações, 
podendo acontecer uma mutação 
silenciosa. Para que ocódigo seja 
degenerado, alguns dos aminoácidos 
devem ser especificados por no mínimo 
dois ou mais trincas diferentes; 
 O código genético é lido em 
trincas/códons – a cada 3 nucleotídeos 
tem um aminoácido sendo codificado. 
Existem 64 códons e cada um contém 
uma combinação de 3 bases 
nitrogenadas: 4 bases nitrogenadas de 
cada trinca - 43=64. Nesse total tem-se: 1 
iniciador (AUG - metionina), 3 finalizadores 
(de parada) - UAA, UAG e UGA e 60 que 
codificam aminoácidos. Os códons de 
parada com frequência são 
denominados códons sem sentido, tendo 
em vista que não designam aminoácidos. 
 O início da tradução ocorre no códon 
AUG mais próximo da região 5’ de uma 
molécula de RNAm; 
 No primeiro estágio da tradução ocorre a 
montagem do ribossomo complexado 
com uma molécula de RNAm e um RNAt 
iniciador ativado corretamente 
posicionado no códon de início; 
 As subunidades ribossomais grande e 
pequena são mantidas separadas devido 
á ligação de dois fatores de iniciação, 
chamados eIF3 e eIF6, em eucariotos; 
 As correspondentes eucarióticas são 
denominadas 40S e 60S, e o ribossomo 
completo é denominado 80S; 
 O complexo de pré-iniciação da 
tradução formado quando o complexo 
subunidade 40S – eIF3 liga-se por meio de 
eIF1A a um complexo ternário (aminoacil-
tRNAiMet, eIF2 e GTP); 
 As células podem regular a síntese de 
proteínas por meio de fosforilação de um 
resíduo de serina no eIF2 ligado ao GDP; 
 O complexo fosforilado é incapaz de 
trocar o GDP por GTP (que é o que 
provoca ativação) e não pode ligar ao 
aminoacil- tRNAiMet, inibindo, assim, a 
síntese proteica; 
 Para a iniciação da tradução, o complexo 
eIF4 associa-se com o complexo de pré-
iniciação formando, então, o complexo 
de iniciação; 
 Depois vai haver o deslizamento desse 
complexo ao longo do RNAm devido à 
atividade de helicase do eIF4A, que usa a 
energia da hidrólise do ATP para 
desenrolar a estrutura secundária de RNA; 
 O reconhecimento do códon de início 
conduz à hidrólise do GTP associado ao 
eIF2; 
 A seleção do códon AUG de iniciação é 
facilitada por nucleotídeos específicos 
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10 Genética 
chamados de sequência de kozac (Marily 
Kozak): (5) ACCAUGG (3); 
 Uma vez que a subunidade ribossomal 
pequena com seu aminoacil- tRNAiMet 
ligado esteja corretamente posicionada 
no códon de iniciação, a união com a 
unidade ribossomal grande (60S) 
completa a formação do ribossomo 80S; 
 A formação do ribossomo 80S requer a 
ação de um outro fator (eIF5) e a hidrólise 
de um GTP associado a ele. Isso permite 
com que as unidades ribossomais não se 
dissociem até que a molécula de mRNA 
inteira seja traduzida e a síntese proteica 
seja terminada; 
 Quando ocorre o correto posicionamento 
do complexo ribossomo 80S – Met - 
tRNAiMet, pode ser dado início a tradução 
do mRNA; 
 
 O complexo de iniciação se forma na 
extremidade 5′ do mRNA e em seguida 
realiza a varredura no sentido da 
extremidade 3′ à procura de um códon de 
início. O reconhecimento do códon de 
início aciona a montagem do ribossomo 
completo e a dissociação dos fatores de 
iniciação (não demonstrados). A hidrólise 
de ATP fornece energia para direcionar o 
processo de varredura; 
 Durante a etapa de alongamento, a 
cadeia polipeptídica permanece ligada 
ao tRNA no sítio P do ribossomo; 
 Fatores de alongamento importantes: EF1, 
EF2, EFTu, EFg, os quais vão participar 
justamente da extensão da cadeia 
polipeptídica; 
 Os passos-chave do processo de 
alongamento são a entrada de 
aminoacil- tRNAs sucessivos, formação de 
pontes peptídicas e o movimento 
(translocação) do ribossomo um códon a 
frente do RNAm; 
 O passo de translocação ao longo do 
RNAm é promovido pela hidrólise do GTP; 
 Em eucariotos, sabe-se que fatores de 
liberação atuam no final da tradução; 
 O fator eRF1, cujo formato é similar ao de 
tRNAs, aparentemente age por meio da 
ligação ao sítio ribossomal A e 
reconhecimento do códon de parada; 
 O fator de liberação eRF3, que é uma 
proteína que se liga à GTP, age 
conjuntamente eRF1 para promover a 
clivagem do polipeptídeo tRNA, 
liberando, assim, a cadeia polipeptídica; 
 A proteína recém-sintetizada enovela-se 
na sua conformação tridimensional nativa 
por meio da ajuda de chaperonas (fazem 
o dobramento das proteínas para que 
elas consigam ser funcionais – pois 
sabemos que as proteínas só têm 
funcionalidade na sua conformação 
terciária ou quaternária); 
 Fatores de liberação adicionais 
promovem a dissociação dos ribossomos, 
liberação das subunidades, do RNAm e do 
RNAt terminal. 
 Ciclo de alongamento pelo livro – Griffiths: 
o Dois fatores proteicos, denominados fator 
de alongamento Tu (EF-Tu) e fator de 
alongamento G (EF-G), auxiliam no 
processo de alongamento; 
o O ciclo de alongamento começa com um 
tRNA iniciador (e sua metionina unida) no 
sítio P e com o sítio A pronto para aceitar 
um complexo ternário; 
o Quando há correspondência correta, o 
ribossomo altera sua forma, EF-Tu deixa o 
complexo ternário e as duas extremidades 
aminoacil são justapostas no centro 
peptidiltransferase da subunidade maior; 
o Ali, uma ligação peptídica é formada 
com a transferência da metionina no sítio 
P para o aminoácido no sítio A; 
o Nesse ponto, o segundo fator proteico, 
EFG, desempenha a sua parte. O fator EF 
 Fernanda Carvalho, 4º semestre - TUT 04 
 
11 Genética 
G aparenta se encaixar no sítio A. A sua 
entrada nesse sítio altera os tRNA nos sítios A e 
P para os sítios P e E, respectivamente, e o 
mRNA se movimenta pelo ribossomo, de 
modo que o próximo códon é posicionado no 
sítio A. Quando o EF-G deixa o ribossomo, o 
sítio A é aberto para aceitar o próximo 
complexo ternário; 
o Nos ciclos subsequentes, o sítio A é 
preenchido com um novo complexo 
ternário na medida em que o tRNA 
desacilado deixa o sítio E. Na medida em 
que o alongamento progride, o número 
de aminoácidos no peptidil-tRNA (no sítio 
P) aumenta; 
o Finalmente, a extremidade amino-
terminal do polipeptídio em crescimento 
emerge do túnel na subunidade 60S e sai 
do ribossomo; 
o O ciclo continua até que o códon no sítio 
A seja um dos três códons de parada: 
UGA, UAA ou UAG; 
o As subunidades ribossômicas se separam, 
e a subunidade 40S agora está pronta 
para formar um novo complexo de 
iniciação. 
 
 
 
 
 QUESTÕES: 
 
1. Qual a finalidade da transcrição? 
Explique; 
2. Em qual local da célula ocorre: 
o A replicação; 
o A transcrição; 
o A tradução. 
3. Cite diferenças entre a transcrição do 
eucarioto e a do procarioto; 
4. Cite diferenças entre a estruturas do DNA 
e a do RNA; 
5. Antes do RNA eucarioto ser traduzido, ele 
passará por algumas alterações. Fale 
sobre essas alterações; 
6. Qual a função da RNA polimerase na 
transcrição? 
7. Qual a relação entre fator sigma e região 
promotora? O que eles fazem? 
8. Quais os tipos de RNAs presentes na 
tradução? 
9. Qual o códon iniciador? A qual 
aminoácido ele pertence? 
10. O que significa o código genético ser 
degenerado?