Código genético e Tradução

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GENÉTICA LUIZA LOPES CARVALHO 
Codigo genetico 
 Leitura de uma molécula de RNAm no sentido 5’->3’ 
em grupos de três nucleotídeos (CÓDONS). 
 No Código Genético ‘’Universal’’ usado por todos os 
organismos, de bactérias a seres humanos, 61 códons 
determinam aminoácidos específicos. Os 3 restantes 
são Códons de término de cadeia (UAA, UAG e UGA). 
Já o códon de início: AUG. 
 Existem 20 aminoácidos essenciais 
 O Código obedece a três regras principais: Os Códons 
são lidos na direção 5’->3’, os códons não são 
sobrepostos e a mensagem não tem interrupções, e a 
mensagem é traduzida em uma fase de leitura fixa 
(constante) determinada pelo códon de início. 
 Características do Código Genético: 
-DEGENERADO: Um mesmo aminoácido pode ser 
codificado por mais de um Códon. 
 
Exceção: Triptofano e Metionina são codificados por 
apenas um códon. 
 
-‘’UNIVERSAL’’: Todas as espécies partilham de um 
mesmo Código Genético- Há exceções. 
 
*As exceções mais importantes à essa universalidade 
ocorrem nas mitocôndrias dos mamíferos, nas 
leveduras e em outras espécies 
-> UGA é um códon de término, mas de Triptofano. 
->A Metionina interna é codificada por AUG e AUA. 
->Nas mitocôndrias de mamíferos, AGA e AGG são 
códons de parada e não códons que codificam 
Arginina. 
 
OBS: Às vezes, um determinado tRNA pode 
reconhecer especificamente vários Códons. Essa 
capacidade decorre da oscilação da base na 
extremidade 5’ do Anticódon. 
 
OBS: Os códons de parada são lidos por proteínas 
específicas e não por moléculas especializadas de 
tRNA. 
 
OBS: O fato de qualquer um dos quatros nucleotídeos 
na terceira posição especificar o mesmo aminoácido 
pode ter evoluído como um mecanismo de 
segurança, para minimizar os erros de leitura de tais 
Códons. 
 
 Traducao 
 Ocorre em três etapas: 
-Iniciação: Ligação do ribossomo ao mRNA ligação do 
primeiro tRNA. 
-Alongamento: Translocação do ribossomo e 
formação de todas as ligações peptídicas. 
-Terminação: Liberação da cadeia polipeptídica, 
dissociação do ribossomo ao mRNA. 
 A região codificadora de proteína do RNA mensageiro 
consiste em uma série ordenada de unidades de três 
nucleotídeos chamados de Códons, que especificam a 
ordem dos aminoácidos. 
 Principais participantes: 
-TIPOS DE RNA: 
rRNA- Forma Ribossomos (Maquinaria de síntese de 
proteínas) 
tRNA- Leva aminoácidos corretos até o Ribossomo. 
mRNA- Especifica a sequência correta de aminoácidos 
na Proteína. 
 
-RNA TRANSPORTADOR: 
*Quando o RNA transportador está carregando o 
aminoácido é chamado de AMINOACIL tRNA. 
*Extremidade 3’- Ligação com o aminoácido (Haste 
receptora). 
*Não apresenta cap5’ e cauda poli-A  Rna pol 1 e 3 
não apresentam cauda. 
*Cada tRNA tem 2 sítios importantes: ANTICÓDON E 
SÍTIO DE LIGAÇÃO COM AMINOÁCIDO 
*Cada Aminoácido é trazido ao ribossomo por uma 
molécula específica de RNA t que se pareia a um 
códon do RNAm. 
 
União do tRNA com o Aminoácido: 
*AMINOACIL- tRNA SINTETASE- Responsável por 
acoplar os aminoácidos aos seus tRNA específicos, que 
reconhecem o Códon apropriado (Ela apresenta sítios 
de ligação para o ATP, Aminoácido e RNAt). Além 
disso, apresenta o sítio de edição, para se evitar o erro 
de acoplamento. 
*Quebra-se ATP e libera dois fosfatos inorgânicos; 
Formando o adenosina monofosfato (AMP). 
 
 
GENÉTICA LUIZA LOPES CARVALHO 
*União entre o nucleotídeo monofosfatado ao 
aminoácidoAMINOÁCIDO ADENILADO. 
*Posteriormente cliva-se a ligação do AMP com o 
aminoácido- Liga-se o aminoácido a extremidade 
3’do tRNA. 
 
OBS: Cada um dos 20 aminoácidos é ligado ao tRNA 
apropriado por uma única tRNA Sintetase específica. 
 
OBS: O Ribossomo aceita ‘’cegamente’’ qualquer 
tRNA carregado que possua uma interação correta 
entre códon e anti-códon, contendo ou não o 
aminoácido correto- Importância da Aminoacil- tRNA 
Sintetase. 
 
-RIBOSSOMOS 
*Coordena o correto reconhecimento do mRNA por 
cada um dos tRNA e catalisa a formação de ligações 
peptídicas. 
*Diversas proteínas associadas a Rna’s ribossomais. 
*Nucléolo: Produtor de ribossomos. 
*Dois tipos: Ribossomo 70s (procariontes e 
mitocôndrias) e 80s (eucariontes). ‘’S’’- Coeficiente 
de sedimentação. 
 
Subunidade maior: 50s (procariontes) e 60s 
(eucariontes). Contém o Centro da 
Peptidiltransferase- Formação da ligação peptídica. 
Subunidade menor: 30s (procariontes) e 40s 
(eucariontes). Contém o Centro de decodificação. 
 
*Apresenta 3 Sítios: A, P e E 
A: Aminoacil- tRNA 
P: Peptidil- tRNA (apresencadeia polipeptídica 
nascente) 
E: EXIT; RNA t não está transportando nada 
(Cada sítio de ligação é formado na interface entre as 
subunidades maiores e menores) 
Tradução em Procariontes: 
INICIAÇÃO: 
 Reconhecimento do Códon de início por parte do 
Ribossomo: SEQUÊNCIA DE SHINE-DALGARNO É 
complementar a uma sequência localizada próxima 
à extremidade 3’ de um dos componentes do 
Ribossomo (RNA ribossomal 16s). 
 
 Três fatores de início: IF1, IF2 e IF3 
-IF1: Evita que os tRNAs se liguem à porção da 
subunidade menor que fará parte do sítio A. 
-IF2: É uma GTPase (proteína que se liga e hidrolisa 
GTP) 
-IF3: Associa-se à subunidade menor ao fim de um 
ciclo de tradução, auxiliando na dissociação do 
ribossomo 70s em suas subunidades maior e menor. 
 O início da tradução é o único momento em que um 
tRNA se liga ao Sítio P sem ocupar previamente o Sítio 
A- Aminoacil- tRNA que transforma Metionina 
Formilada, o qual carrega o primeiro aminoácido: N-
formil metionina. 
 A subunidade maior só se associa à menor no fim do 
processo de início, imediatamente antes da formação 
da primeira ligação peptídica- Última etapa do Início. 
 
ETAPAS DA INICIAÇÃO: 
-IF3 se liga a Subunidade menor do ribossomo 
-Começa a procurar pelo primeiro a AUG- Início. 
-Aminoacil- tRNA transportando a Metionina 
Formilada sendo reconhecido pelo IF2, o qual conduz 
o Aminoacil até a Subunidade menor do Ribossomo. 
-Ocorre o Pareamento (Sítio P); GTP é quebrado—
Recruta a Subunidade maior--- Forma-se o complexo 
traducional. 
-Saem os IF2 e IF3. 
 
OBS: RNA m policistrônico--- Cada AUG de início 
apresenta uma sequência de Shine-Delgarno 
diferente. 
 
ETAPAS DA ELONGAÇÃO: 
-EF-Tu: TEM GTP LIGADO A ELE 
*Auxilia a entrada do Aminoacil-tRNA no sítio A 
->Liga-se a GTP e ao RNAT 
->Controla se é o aminoacil t RNA correto (Reconhece 
o Pareamento) 
->GTP é quebrado e ativa a ligação do aminoacil t RNA 
no sítio A e EF-Tu é liberado. 
 
-EF-Ts: Auxilia a ligação EF-TU-GDP do ribossomo e a 
regeneração de EF-Tu-GTP; Interação com o GTP 
 
-Ação da PEPTIDIL TRANSFERASE, após a saída do EF-
Tu por conta da hidrólise de GTP. 
-Chega o EF-G e se liga ao complexo ribossomal (avalia 
se está tudo correto-- AÇÃO DE REPARO); GTP 
hidrolisado que antes estava ligado ao EF-G 
Promove a Translocação do ribossomo 
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TERMINAÇÃO: 
- 3 códons de término: UAG, UAA e UGA 
*Não são reconhecidas por um RNAt, mas por fatores 
de liberação (proteicos) 
RF1- Reconhece as trincas UAA e UAG 
RF2 -Reconhece as trincas UAA e UGA 
RF3-Ajuda a catalisar o término da cadeia, não 
reconhece códons de parada. 
Tradução em Eucariontes: 
 
INICIAÇÃO: 
 Sem Shine- Dalgarno: Diferença significativa entre os 
dois sistemas de tradução. 
 Os mRNA eucarióticos recrutam os ribossomos por 
meio de uma modificação química chamada de CAP 
5’, localizada na extremidade 5’ do mRNA. Uma vez 
ligado ao mRNA, o ribossomo desloca-se na direção 
5’->3’, até encontrar um códonde início (AUG)- 
Rastreamento. 
 5 fatores de iniciação (eIF’s)- Garantem o perfeito 
encaixe. 
ETAPAS: 
-eIF2 ligado ao GTP- Garante a ligação do Aminoacil 
tRNA ao Sítio P da subunidade menor (1) 
-Antes do RNAm ser transportado ao Citoplasma os 
fatores eIF4 e eIF4G se ligaram ao CAP5’ (2) 
-Há o reconhecimento do complexo 1 com o 
complexo 2; Ou seja, o complexo 1 reconheceu o 
complexo 2 a partir da intermediação de fatores 
adicionais de tradução. 
-O ATP é hidrolisado, a partir disso o tRNA se move 
sobre o mRNA buscando o primeiro AUG (primeiro 
AUG após o CAP). 
-Ao ocorrer o pareamento, o GTP associado ao fator 
de iniciação 2 é hidrolisado. 
-Outros fatores se dissociam e recrutam a subunidade 
maior do ribossomo. 
 
PEPTIDIL TRANSFERASE- Cliva a ligação da Metionina 
com RNA t especial e sintetiza a ligação peptídica 
entre a metionina e o próximo aminoácido trazido 
por outro tRNA. 
 
OBS: Sítio A e E nunca estão simultaneamente 
ocupados. 
ELONGAÇÃO: 
-Uma vez formado o Ribossomo com o tRNA iniciador 
carregado no sítio P, a síntese polipeptídica pode 
iniciar. Existem três eventos importantes que 
precisam ocorrer para a adição correta de cada 
aminoácido. Primeiro, o Aminoacil- tRNA correto é 
trazido ao A do Ribossomo, de acordo com o Códon 
que está nesse sítio. 
Segundo, uma ligação peptídica é formada entre o 
Aminoacil- tRNA no sítio A e a cadeia polipeptídica 
ligada ao Peptidil- tRNA no Sítio P. Esta reação da 
Peptidiltransferase resulta na transferência do 
polipeptídeo crescente do tRNA no sítio P para o 
aminoácido do tRNA carregado no sítio A. 
Terceiro, o peptidil- tRNA resultante do sítio A e seu 
códon associado devem ser translocados para o sítio 
P, para que o Ribossomo esteja preparado para outro 
ciclo de reconhecimento de códon e formação de 
ligação peptídica. 
TERMINAÇÃO: 
-eRF: Reconhece todos os 3 códons de parada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GENÉTICA LUIZA LOPES CARVALHO