Expressão Gênica

Prévia do material em texto

1 –
 
 
 
 
 
 Durante o processo de síntese de DNA 
(replicação do DNA), as duas fitas de DNA de cada 
cromossomo são desenroladas pela enzima 
helicase 
 Cada fita de DNA dirige a síntese de uma 
fita de DNA complementar para gerar dois novos 
DNAs, cada um idêntico à molécula-mãe.. 
 A replicação é dita como semiconservativa, 
pois cada nova fita contém 1 filamento da 
molécula-mãe e uma fita de DNA recém 
sintetizada. 
 A enzima DNA polimerase quebra as 
pontes de hidrogênio do DNA, e o separa em dois. 
 As fitas parentais são usadas como molde. 
 A replicação inicia-se em pontos de 
“origens de replicação”. O primer vai sinalizar o local 
onde a replicação deverá iniciar. A partir do 
momento da colocação do primer, uma outra 
enzima chamada “primase” começará a 
construção da nova fita. 
 A direção de crescimento das duas novas 
cadeias ocorre sempre na direção 5’ 3’ 
 A fita descontínua demora mais de ser 
feita, levando em conta que ela tem que ser feita 
de forma frgmentada, pois a DNA Polimerase tem 
que “esperar” que a fita se abra 
 Os Fragmentos de Okasaki são 
posteriormente unidos pela enzima DNA Ligase, e 
nenhuma ponte fosfodiéster deixará de ser 
formada. 
 No fim, toda a molécula é uniforme, sem 
sinal ou defeito aparente. 
Observação: 
1) O gene é um segmento de 
DNA/cromossomo com informação para 
produção de um peptídeo (1 gene, 1 peptídeo). Esse 
segmento de DNA tem informação para produzir 
1 RNA (RNAm, RNAr, RNAt) 
2) O DNA é constituído por uma dupla fita de 
polinucleotídeos ligados por ponte de hidrogênio (A 
– T: 2 pontes, G – C: 3 pontes), em orientação 
antiparalela (sentidos inversos) e em dupla hélice. 
3) Colocar o nucleotídeo na posição de 5’ vai 
permitir que ele tenha a HIDROXILA LIVRE para 
que o próximo nucleotídeo se ligue a ele, e aí vão 
se ligando continuamente. 
 
 
Processo de replicação do DNA 
Expressão Gênica Expressão Gênica Expressão Gênica 
 
2 –
 Ocorre no núcleo da célula 
 É o processo de formação da fita de RNA 
a partir do DNA 
 É o 1º passo na expressão gênica, onde as 
informações de um gene são usadas para construir 
um produto funcional, como uma proteína 
 OBJETIVO: fazer uma cópia de RNA 
através da sequência de DNA de um gene 
 A cópia de RNA, ou transcrito, carrega as 
informações para construir um polipeptídeo. 
 Para ocorrer a transcrição, a dupla hélice 
de DNA deve se desenrolar. A região do DNA 
aberto é chamada de BOLHA DE TRANSCRIÇÃO 
 A transcrição ocorre em 3 etapas: 
Iniciação, Alongamento e Terminação 
 
 Para iniciar a transcrição a RNA polimerase 
liga-se ao DNA do gene numa região chamada de 
sequência promotora do gene/promotor , que 
informa a polimerase onde começar a transcrever 
 Só é utilizada uma das fitas de DNA para 
fazer a transcrição 
 Uma vez formada a “bolha de transcrição”, 
a polimerase pode iniciar a transcrição. 
 A RNA polimerase vai se deslocando pelo 
gene e construindo a fita de RNAm. 
 
 É a fase que a sequência de RNA fica mais 
longa. Graças a adição de novos nucleotídeos. 
 A RNA Polimerase “caminha” ao longo de 
uma fita de DNA, conhecida como fita molde de 
3’ para 5’. 
 O transcrito de RNA é QUASE idêntico à 
fita não-molde (5’ para 3’) / codificante, contudo, 
possuem a base Uracila(U) em vez de Timina(T). 
 
 Acontece quando a polimerase transcreve 
uma sequência de DNA conhecida como 
terminador(stop). 
 Após essa fase a transcrição está 
concluída 
 O transcrito ainda não está pronto para 
tradução, terá que passar por um processamento, 
e antes disso chama-se pré-RNAm 
 Nas bactérias, a tradução pode começar 
enquanto a transcrição ainda está ocorrendo, pois 
nas bactérias não existem compartimentos 
internos de membranas para separar os 
processos. 
 
 
3 –
 Processamento do Pré-RNAm 
 O pré-RNAm passa por algumas etapas 
para se tornar um RNAm maduro que possa ser 
traduzido em 1 proteína: 
 1ª) Adição de moléculas cap5’ e cauda poli-
A nas extremidades do transcrito (essas moléculas 
protegem o transcrito) 
 2ª) Splicing do RNAm: 
 Os íntrons são removidos por 
complexos de proteína-e-RNA 
chamados de spliceossomos. Os 
íntrons são vistos como sequências 
“lixo” que devem ser retiradas 
 Os éxons são as “partes boas”, não 
são cortadas e são colocados juntos 
pelo spliceossomo para formar o 
RNAm maduro final. (obs.: são 
somente os éxons de um gene que 
codificam uma proteína) 
 Um gene é capaz de produzir mais 
de uma proteína diferente. O que 
funciona como íntron para uma 
proteína, pode ser éxon para outra, 
esse conceito caracteriza o Splicing 
Alternativo. 
 
 
 
Observação: 
 Se o spliceossomo falha ao remover um 
íntron, uma proteína errada vai ser produzida 
durante a tradução. 
 Splicing não ocorre em organismos 
procariotos. 
 Ocorre no citoplasma da célula 
 Vai ocorrer a produção de proteínas 
usando as informações colhidas pelo RNAm 
 As instruções para a produção de 
polipeptídeos vêm de três grupos de nucleotídeos 
chamados de códons 
 Existem 61 códons diferentes para os 
aminoácidos 
 3 códons de parada (UAA, UAG, UGA) 
marcam o polipeptídeo como terminado 
 O códon AUG (metionina) é um sinal de 
“início” para poder começar a tradução 
 
 Código Genético: é a relação entre os 
códons do RNAm e os aminoácidos, ou seja, ele vai 
mostrar qual aminoácido é equivalente ao códon 
do RNAm 
 
4 –
 Os códons de RNAm são lidos em ordem 
(5’ para 3’) pelos RNA transportador (RNAt) 
 Cada RNAt possui um anticódon (conjunto 
de 3 nucleotídeos que se liga ao códon 
correspondente) 
 Os RNAt se ligam aos RNAm dentro de um 
ribossomo. 
 
 Primeiramente, o RNAt transportando a 
metionina (AUG) se liga a unidade ribossômica 
pequena. Juntos, se ligam à extremidade 5’ do 
RNAm. 
 Em seguida, “caminham” ao longo do RNAm 
na direção 3’ e param quando alcançam o códon 
de iniciação. 
Observação: 
 O RNAm sempre irá servir de 3 em 3 
nucleotídeos (códons). O RNAt também tem uma 
trinca de nucleotídeos (anticódon) 
 
 O primeiro RNAt de Metionina começa no 
sítio P. Ao lado, um novo códon é exposto em outro 
compartimento, chamado de sítio A. 
 O sítio A será o “desembarque” para o 
próximo RNAt 
 Esses dois aminoácidos se ligam através de 
uma ligação peptídica realizada pelo ribossomo que 
está catalisando essa reação química. 
 Depois que a ligação peptídica é feita, o 
RNAm é puxado para frente no ribossomo por 
exatamente 1 códon 
 Esse deslocamento permite que o 1º RNAt, 
agora vazio, saia através do sítio E. 
Observação: 
 Nos seres procariontes a transcrição e a 
tradução ocorrem ao mesmo tempo porque o 
DNA já está no citoplasma 
 Polissomo/Polirribossomo: são vários 
ribossomos juntos atuando numa mesma fita de 
RNAm, para construir mais rapidamente uma 
proteína. 
 
 
5 –
 Acontece quando um códon de parada do 
RNAm (UAA, UAG, UGA) entra no sítio A 
 Códons de parada são reconhecidos por 
proteínas chamadas fatores de liberação, que se 
adaptam perfeitamente no Sítio P, embora não 
seja RNAt 
 os fatores de liberação confundem a 
enzima que forma as ligações peptídicas, fazem-
na adicionar uma molécula de água no último 
aminoácido da cadeia, separando a cadeia do 
RNAt e liberando a proteína recém-produzida 
 
 
 Polipeptídeos muitas vezes precisam de 
algumas “edições” Durante e após a tradução, 
aminoácidos podem ser quimicamente alterados ou 
removidos 
 O novo polipeptídeo pode se associar a 
outros polipeptídeos para formar uma proteína 
com múltiplas partes 
 Muitas proteínas conseguem se desdobrar 
sozinhas, mas outras precisam de auxiliares 
(“chaperonas”) para evitar que se unam 
incorretamente durante o complexo processo de 
desdobramento. 
Observação: 
 Polissomo/Polirribossomo: 60 a 80 
ribossomos ligados num RNAm 
 produz várias cópias da proteína 
simultaneamente comum mesmo RNAm 
 Ribossomos Livres: produzem proteínas 
para uso interno 
 Ribossomos aderidos ao RER: produz 
proteínas de exportação.