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64 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Unidade III Esta unidade tratará sobre a transcrição, a tradução e o controle da expressão gênica. 7 TRANSCRIÇÃO DO RNA A expressão de um gene inclui a sua transcrição em um RNA, a tradução do transcrito mRNA (RNA mensageiro) em uma cadeia polipeptídica (proteína) e como a célula controla todo este processo. Para que a informação contida no gene seja traduzida, ou seja, chegue ao produto final, síntese da proteína, é necessária a formação de um produto intermediário, o mRNA. A transcrição, portanto, é o processo pelo qual são sintetizados todos os RNAs das células, que inclui os RNA mensageiro (mRNA), RNA ribossomal (rRNA), RNA transportador (tRNA) e outros RNA menores a partir de um molde de DNA. Todos os RNAs estão envolvidos ativamente no processo de síntese de proteínas. Lembrete Cada molécula de DNA cromossômico contém muitas regiões funcionais que são denominadas de genes. O gene, seja ele procarioto ou eucarioto, é um segmento de DNA que possui todos os nucleotídeos necessários para a síntese de um mRNA (RNA mensageiro), que poderá ser traduzido em uma proteína (cadeia polipeptídica) ou em um RNA estável, como, por exemplo, o rRNA (RNA ribossomal) e o tRNA (RNA transportador). Os RNAs chamados estáveis (rRNA, tRNA e RNA menores) são transcritos, mas não serão traduzidos, portanto, somente o mRNA poderá ser traduzido em uma sequência polipeptídica (proteína). 7.1 Estrutura do RNA Os RNAs são classificados de acordo com a localização e a sua função na célula. Existem duas classes de RNAs. Os que codificam as proteínas são chamados de mRNA, e os RNAs estáveis são os que participam de vários processos celulares (tRNA, rRNA, snRNA, siRNA, miRNA). A seguir, a função de cada um deles. • RNA mensageiro (mRNA) – tem a função de transferir a informação genética do DNA para a síntese de proteínas. Representa cerca de 1 a 5% da quantidade total de RNA encontrados na célula. • RNA transportador (tRNA) – é responsável por transportar os aminoácidos até o ribossomo (local onde ocorre o processo de síntese de proteínas). Representa cerca de 10 a 15% da quantidade total de RNA encontrados na célula 65 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR • RNA ribossomal (rRNA) – é o principal componente do ribossomo. Representa cerca de 75% da quantidade total de RNA encontrado na célula. • Pequenos RNA nucleares (snRNA) – faz parte de um sistema que processa os RNA transcritos nas células eucarióticas. • MicroRNA (miRNA) – possui papel na regulação da quantidade de proteínas que são produzidas nas células eucarióticas. • RNA de interferência (siRNA) – ajuda a proteger a integridade do genoma de plantas e animais. 7.2 Uma das fitas da dupla fita do DNA é usada como molde Em um gene, apenas um dos filamentos da dupla hélice de DNA é usado como molde para a transcrição (síntese do RNA). O sentido da transcrição começa sempre da ponta 3’ do molde de DNA. O RNA recém-sintetizado terá sempre o sentido de 5’ para 3’ e será, portanto, complementar à fita de DNA que serviu de molde (3’ para 5’), essa fita é chamada de fita molde ou antissenso. A outra fita de DNA que tem a sequência idêntica ao do RNA transcrito, exceto por T (timina) no lugar de U (uracila) é chamada de fita codificadora ou senso. Lembrete A molécula do DNA é composta por dois filamentos que estão dispostos em sentidos opostos; uma fita está no sentido de 5’ para 3’ e a outra fita no sentido de 3’ para 5’. A fita do RNA é sintetizada no sentido de 5’ para 3’. A fita do DNA chamada de fita molde pode variar de acordo com o gene, mas o sentido da transcrição não muda, ou seja, inicia a transcrição na ponta 3’ do DNA que está servindo como molde, e o RNA sempre será transcrito no sentido de 5’ para 3’ (figura a seguir). 66 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Os genes podem ser transcritos em sentidos diferentes, portanto, utilizam filamentos opostos do DNA como molde Fita molde do genes B Gene A Gene B Gene CRNA RNA RNA 3’ 3’ 3’3’ 3’ 5’ 5’ 5’5’ Fita molde dos genes A e C Figura 40 – A figura mostra que os genes podem ser transcritos em sentidos diferentes 7.3 Transcrição em procariotos A transcrição é mediada em todas as células através de uma enzima com várias subunidades (duas betas b e b’, duas alfa a e omega w) que podem ser chamadas de núcleo ou cerne da enzima e o fator sigma s (figura a seguir). RNA - polimerase de procariotos Fator sigma Núcleo da enzima b a a s w b' Figura 41 – Esquema da estrutura da enzima RNA-polimerase (RNAP). Esta enzima possui um fator sigma e o núcleo que compreende 5 subunidades As RNA-polimerases (RNAP) desempenham todas as atividades necessárias para o processo de transcrição. Segue a descrição dessas atividades: 67 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR • As RNAPs reconhecem e ligam-se à sequência específica do DNA (região promotora). • Desnaturam o DNA, ou seja, abrem a dupla fita do DNA. • Mantêm as fitas separadas na região onde está ocorrendo o processo de transcrição. • Mantêm estável o duplex DNA-RNA formado na região da transcrição. • Restauram o DNA, ou seja, fecham a dupla fita após a síntese do RNA. • Sozinha, ou com o auxílio de uma proteína específica, termina o processo de transcrição. Embora a RNAP possa sintetizar o RNA a partir de nucleotídeos livres, as RNAPs necessitam de proteínas acessórias, chamadas de fatores de transcrição, que auxiliam o início do processo. Existem diferenças no processo de transcrição de células procarióticas e eucarióticas e, devido a este fato, primeiro será estudado o processo das células procarióticas e depois o de células eucarióticas. Uma diferença básica é que o processo de transcrição em procariotos ocorre no citoplasma, já que essas células não possuem núcleos, enquanto, nas células eucarióticas, o processo de transcrição ocorre no núcleo da célula. O processo de transcrição pode ser subdividido em 3 etapas: início, alongamento e término. 7.3.1 Início do processo de transcrição em procariotos Em E. coli e outras bactérias, a RNA polimerase se liga a uma sequência específica do DNA chamada promotor, que está próxima ao início da região que será transcrita. O promotor faz parte da região reguladora do gene. Por convenção, a primeira base do DNA a ser transcrita é chamada de sítio de início e recebe o valor de +1 (figura a seguir). Gene Promotor TérminoSequência codificadora do gene5’ 5’ 3’ 3’ -10 -5 +5+1 a montante a jusante Figura 42 – Esquema da região promotora do gene, região codificadora (aquela que será transcrita) e a região de término do gene. O sítio de início está localizado na posição +1 68 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Sequências anteriores ao sítio de início (+1) são chamadas de montante (upstream, em inglês) sendo que as bases progridem a partir do +1 negativamente (-1, -2, -3, -4, -5...). Sequências localizadas após o sítio de início são chamadas de jusante (dowstream, em inglês) e progridem positivamente a partir do +1 (+2, +3, +4, 5...). Como existe apenas uma RNAP na bactéria E. coli, havia uma probabilidade de as regiões promotoras serem semelhantes; baseados nesta hipótese, os cientistascomparam as regiões a montante (antes) do sítio de início da síntese de proteínas com o objetivo de identificar quais eram as regiões promotoras desta bactéria. Com essa análise e com o sequenciamento total do genoma de várias bactérias, pode-se chegar a um consenso quanto à localização da região do promotor na bactéria E. coli. Duas regiões se destacam, são as regiões -10 e -35, essas regiões recebem este nome porque ficam localizadas respectivamente a 10 e 35 pares de bases antes do início da transcrição (+1), como observa-se na figura a seguir. A região -10 recebe o nome de TATA Box. ATCCG TTGACAT A......AGTGT...TAAATT GTGC TATAAT GGTGTGCTC A GTCA TAGGC AACTGTA T......TCACA...ATTTAA CACG ATATTA CCAGACGAG T CAGT +1 -35 -10 Região promotora de E. coli. Figura 43 – Sequência consenso para a maioria dos promotores da bactéria E. coli. As regiões dos promotores de E. coli são denominadas região -10 e -35. O número negativo (-10) significa que ele está a 10 pares de bases antes do sítio de início (chamado de +1). O mesmo ocorre com a região -35, ou seja, esta região está localizada 35 pares de bases antes do sítio de início (+1) Existem milhares de promotores nos genomas de cada bactéria, os quais têm eficiências diferentes. Para iniciar o processo de transcrição, a holoenzima RNA polimerase (RNAP) reconhece e se liga à região promotora. A primeira subunidade da holoenzima que se liga na região promotora (-10 e -35) é o fator sigma (s); posicionando a holoenzima na posição correta, o núcleo da RNAP liga-se logo em seguida ao fator sigma (figura a seguir). 69 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR Núcleo RNAP Promotor Fator sigma 5’ 3’ 3’ 5’ Figura 44 – A ligação do fator sigma reconhece a região promotora do gene posicionando as outras subunidades (núcleo da holoenzima) para que haja uma iniciação correta do processo de transcrição A partir deste ponto, a RNAP desenrola a dupla hélice do DNA à sua frente, formando uma abertura na dupla fita do DNA. Essa abertura é chamada de bolha de transcrição (figura a seguir). Bolha de transcrição RNAP (fator sigma + núcleo) Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ +1 Figura 45 – A RNA polimerase (RNAP) reconhece e se liga à região do promotor do gene, desenrola a dupla hélice e forma a bolha da transcrição 7.3.2 Alongamento Após a abertura da bolha de transcrição, a subunidade sigma (s) da enzima RNAP se separa do núcleo. O núcleo se move ao longo da fita do DNA, desenrolando a dupla fita a sua frente e adicionando os ribonucleotídeos (nucleotídeos de RNA) à fita do RNA nascente. Essa incorporação ocorre quando a RNAP adiciona os nucleotídeos complementares aos nucleotídeos que está na fita molde do DNA. Neste momento, forma-se o híbrido DNA-RNA, ou seja, enquanto o DNA estiver pareado com o RNA, há a formação do híbrido. 70 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III A partir do momento que a RNAP sintetiza o RNA, ela percorre a fita do DNA, enrolando novamente atrás de si, portanto, a bolha somente fica aberta no momento da síntese do RNA (figura a seguir). Bolha de transcrição Núcleo da RNAP Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ RNA Figura 46 – O fator s (sigma) da RNA polimerase (RNAP) se separa do núcleo da enzima. Logo após esta separação, o núcleo percorre a fita do DNA molde adicionando os ribonucleotídeos à fita do RNA recém-sintetizado. Formação do híbrido DNA-RNA Observação O híbrido DNA-RNA formado durante o processo de transcrição é o pareamento temporário que há entre o DNA e o RNA recém-sintetizado durante a sua síntese. Durante o alongamento, a velocidade da transcrição (velocidade em que o RNA é sintetizado) é controlada através de pausas. Quando ocorre a parada durante algum tempo do processo de transcrição e depois a retomada deste processo, ou seja, durante a síntese do RNA, ocorrem algumas paradas (chamadas de pausas) que determinam o controle do tempo em que o RNA é formado. 7.3.3 Término do processo de transcrição A síntese do RNA continua até que a RNAP reconheça uma sequência específica do DNA chamada de região de término. Esta região sinaliza que a transcrição, ou seja, a síntese do RNA está chegando ao fim. Existem dois mecanismos principais de término em E. coli e outras bactérias, que são chamados de independente de rho (intrínsecos) e dependentes de rho (rho-dependentes). A terminação geralmente é determinada por pausas e seguida pela separação (dissociação) do híbrido RNA-DNA. 71 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR 7.3.3.1 Terminação independente de rho ou intrínsecos Este tipo de terminação ocorre na maioria dos genes de bactérias. Na terminação independente de rho (proteína rho), há uma região no final do gene (na fita do DNA molde) em que há uma fileira de oito A (Adeninas) e, consequentemente, a fita do RNA tem oito U (Uracila). Nessa região, forma-se uma alça em forma de um grampo. Neste tipo de terminação, o RNA formado participa ativamente da terminação do processo. Lembrete Lembre-se de que o pareamento entre A-T ou A-U possui 2 pontes de hidrogênio, enquanto G-C tem 3 pontes de hidrogênio, portanto, a ligação entre A-U é menos estável, sendo, assim, mais fácil se romper. Acredita-se que a RNA polimerase (RNAP) faz uma pausa na síntese da sequência de uracila, formando uma região do híbrido DNA-RNA pouco estável (ligação fraca), portanto, neste momento a ligação entre o DNA e o RNA é rompida e há a liberação da fita do RNA, fechando novamente a dupla fita do DNA (figura a seguir). Etapa 2 - Liberação da enzima RNAP e do mRNA do molde de DNA e o fechamento da dupla fita do DNA Promotor 5’ 5’ 3’ 3’ 5’RNA Etapa 1 - Formação do grampo de terminação Figura 47 – O mecanismo do término do processo de transcrição de forma independente de rho ou intrínseco ocorre com a formação de uma alça em forma de grampo (etapa 1) seguida da liberação da enzima RNA polimerase, do RNA e do fechamento da dupla fita do DNA (etapa 2) 72 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III 7.3.3.2 Terminação dependente de rho Este é o segundo tipo de terminação que pode ocorrer; neste caso, é necessária a presença de uma proteína chamada de fator rho, que reconhece a região de terminação da síntese do RNA. Os RNA que são terminados com o fator rho não apresentam as sequências de uracilas e não formam o grampo de terminação. A proteína rho se liga ao RNA nascente, formando um anel em torno do RNA. Esta proteína chega à região de término da transcrição, desestabiliza o híbrido RNA-DNA, provocando a parada do processo de transcrição e a liberação da fita do RNA recém-sintetizado (figura a seguir). Fator rho (proteína rho) Promotor Promotor 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ RNA mRNA Etapa 2 - Liberação da enzima RNAP e do mRNA do molde de DNA e o fechamento da dupla fita do DNA Etapa 1 - Ligação da proteína rho na fita do RNA nascente Figura 48 – O mecanismo do término do processo de transcrição de forma dependente de rho começa com a ligação da proteína rho ao RNA nascente. Esta proteína percorre a fita do RNA até encontrar a região de término (etapa 1) e, em seguida, desestabiliza o híbrido DNA-RNA, promovendo a liberação da enzima RNA polimerase, do RNA e o fechamento da dupla fita do DNA (etapa 2) 7.4 Transcrição em eucariotos O genomados organismos eucarióticos possui mais genes a serem transcritos do que o de um procarioto. O DNA eucariótico possui também mais regiões que não são codificadas (que não serão traduzidas). Os genes dos eucariotos são geralmente mais afastados uns dos outros quando comparados aos procariotos. Para a transcrição dos genes eucarióticos, há 3 RNA polimerases diferentes: • RNA polimerase I – transcreve os genes dos rRNA (RNA ribossomais), exceto o 5S rRNA. 73 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR • RNA polimerase II – transcreve os mRNAs, ou seja, todos os genes codificadores de proteínas e snRNA. • RNA polimerase III – transcreve o tRNA (RNA transportador), alguns snRNA e 5S rRNA. Para que ocorra o processo de transcrição nos genes eucarióticos, é necessário que várias proteínas chamadas de fatores gerais de transcrição (GTF) sejam ligadas ao promotor antes da ligação da RNA-polimerase à região promotora. A diferença básica entre um eucarioto e um procarioto é a existência do núcleo somente nas células eucarióticas. Enquanto nos organismos procariotos a informação contida no RNA é traduzida (síntese de proteínas) imediatamente, nas células eucarióticas o RNA é transcrito no núcleo, onde está localizado o DNA, e transportado para o citoplasma, onde ocorre a síntese das proteínas, ou seja, onde o transcrito é traduzido. Antes de o RNA transcrito ser transportado para o citoplasma, ele deverá passar por algumas modificações chamadas de processamento do RNA. O processo de transcrição em eucariotos também será dividido em etapas: início, alongamento, processamento do RNA. 7.4.1 Início da transcrição em eucariotos Nas células eucarióticas, os fatores gerais de transcrição (GTF) reconhecem a região promotora (sequência específica do DNA) e ligam-se a ela. Esses GTF (denominados TFIIA, TFIIB etc.) são responsáveis por atrair o cerne ou núcleo da enzima RNA-polimerase II e posicioná-la no sítio (região) correta para dar início ao processo de transcrição. Núcleo da RNAP II Fator gerais de transcrição (GTF) Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ Figura 49 – Os fatores gerais de transcrição (GTF) são responsáveis por atrair o cerne ou núcleo da enzima RNA-polimerase II (RNAPII) e posicioná-la no sítio (região) correta para dar início à transcrição do RNA 74 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Quando a enzima RNA-polimerase II se une aos fatores gerais de transcrição, há a formação do PIC (complexo pré-iniciação). Núcleo da RNAP II Fator gerais de transcrição (GTF) Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ Figura 50 – Formação do complexo pré-iniciação (PIC) – nesse momento, a enzima RNA polimerase II é posicionada e pronta para dar início ao processo de transcrição Após a transcrição ter sido iniciada, os fatores de transcrição (GTF) se separam da enzima RNA-polimerase II; com esta separação o cerne da enzima pode começar o processo de transcrição propriamente dito. 7.4.2 Alongamento, término e processamento do RNA O alongamento ocorre dentro da bolha de transcrição (da mesma forma que ocorre na transcrição em procariotos). A diferença é que o RNA que é sintetizado nas células eucarióticas será processado, ou seja, sofrerá modificações, antes de ser traduzido. Em células eucarióticas, o RNA recém-sintetizado é chamado de pré-mRNA ou RNA primário. No início, acreditava-se que o processamento do RNA ocorria após o término da síntese do RNA primário, entretanto, hoje, evidências demonstram que o processamento ocorre durante a síntese do RNA, ou seja, à medida que o RNA é sintetizado, ele já sofre as modificações (processamento) necessárias para torná-lo um mRNA maduro. 7.4.2.1 Etapas do processamento do RNA: adição do cap na ponta 5’ do RNA primário A RNA polimerase II tem um papel fundamental neste processo, é ela quem coordena todo o processo da transcrição do mRNA. À medida que a ponta 5’ do RNA esteja sintetizada, uma estrutura de revestimento chamada de cap é adicionada na ponta 5’ do RNA. O cap ajuda a proteger o RNA da degradação (figura a seguir). 75 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR Núcleo da RNAP II RNA Cap 5’ Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ Figura 51 – Adição do cap na ponta 5’ do RNA recém-sintetizado 7.4.2.2 Adição de nucleotídeos de adenina – cauda poli (A) na ponta 3’ do RNA primário Após o término do processo de transcrição, é adicionada na posição 3’ do RNA primário uma sequência de 150 a 200 nucleotídeos de adenina (A), esta sequência é chamada de cauda poli (A) (figura a seguir). Cap 5’ 3’ AAAAAAAAA Promotor 5’ 3’ 3’ 5’ Figura 52 – Adição da cauda poli (A) na ponta 3’ da RNA 7.4.2.3 Splicing Neste processo há a remoção dos íntrons do RNA primário, que ocorre ainda durante o processo de transcrição, logo após a adição do cap. Com a retirada dos íntrons, ocorre uma reunião ou recomposição da molécula, ou seja, os éxons são unidos. A recomposição dos éxons (região codificadora) é chamada de splicing, desta maneira, a sequência do RNA que contém somente os éxons é chamada de sequência codificadora, que será usada para formar uma proteína. Os íntrons devem ser removidos com precisão e os éxons corretamente unidos. A remoção dos íntrons e a união dos éxons são catalisadas por moléculas de RNA. Em eucariotos, os pequenos RNA nucleares chamados de snRNA e mais de 100 proteínas adicionais fazem parte do spliceossomos, responsáveis por remover os íntrons e unir os éxons durante o processo de splicing. 76 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Cap mRNA 5’ 5’ Somente os éxons 3’ íntron éxons éxons íntron íntron AAAAAAAAA AAAAAAAAA Promotor RNA primário 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ Figura 53 – Processo de splicing – remoção dos íntrons e união dos éxons Lembrete O número de íntrons encontrados em um gene pode variar muito de um gene para o outro e de espécie para espécie. DNA RNA imaturo RNA maduro E1 E1 E1 E2 E2 E2 E3 E3 E3 E4 E4 E4 Proteína Figura 54 – Remoção dos íntrons (I) e união dos éxons (E) Exemplos de organismos que apresentam íntrons: As leveduras possuem íntrons, mas apenas 200 dos 6.300 genes possuem íntrons. Nos mamíferos, a maior porcentagem do DNA é de íntrons, ou seja, a região dos íntrons pode ter cerca de 2.000 nucleotídeos e a dos éxons cerca de 200 nucleotídeos, por exemplo, o gene da distrofia 77 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR humana, da distrofia muscular de Duchenem, com 79 éxons e 78 íntrons em seus 2,5 milhões de pares de bases de DNA. Quando os 79 éxons são recompostos (ou religados), produzem um mRNA de 14.000 nucleotídeos. Os íntrons que foram removidos do RNA correspondem à maioria dos nucleotídeos (cerca de 2,5 milhões de pares de bases). 7.4.2.4 Splincig ou processamento alternativo Um gene pode codificar várias proteínas, isto ocorre quando há diferentes combinações de éxons, produzindo mRNAs diferentes e, consequentemente, proteínas diferentes. Em plantas este processo é raro, mas nos genes humanos, mais de 70% dos genes são recompostos de maneira alternativa. Saiba mais Leia o artigo sobre splicing alternativo e sua aplicação: FARDILHA, M.; SILVA, O. A. B. da C.; SILVA, E. F. da C. A importância do mecanismo de “splicing”alternativo para a identificação de novos alvos terapêuticos. Acta Urológica, n. 25, v. 1, p. 39-47, 2008. 8 TRADUÇÃO E CONTROLE DA EXPRESSÃO GÊNICA 8.1 Código genético O código genético foi decifrado em 1966 e é uma tabela que mostra a correspondência entre uma sequência de nucleotídeos e a sequência de aminoácidos. A relação entre a sequência de bases no mRNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína, é chamada de código genético. O código genético é composto por 64 combinações de 3 bases nucleotídeos (trincas) totalizando 64 trincas, ou seja, combinações. Características do código genético: 1 – Todos os aminoácidos que compõem uma proteína são codificados por uma combinação de 3 bases de nucleotídeos, chamada de códons. O códon está presente na sequência de mRNA e cada códon determina qual aminoácido será colocado durante o processo de síntese de proteínas (tradução). Códon – é a sequência de 3 nucleotídeos que corresponde a um determinado aminoácido. 2 – Existem 3 códons específicos que são chamados de códon de terminação ou stop, UAA, UAG e UGA. Esses códons não codificam para nenhum aminoácido, portanto, funcionam como sinal de término para a síntese de proteína (figura a seguir). 78 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III AUG AUC CUC AAA UAA Met Ile Leu Lys Fim Figura 55 – Cada códon que está presente na sequência de mRNA determina qual aminoácido, exceto o códon de terminação (em vermelho), sinaliza o final do processo de tradução Segunda base U C A G Pr im ei ra b as e U UUU UUC UUA UUG UCU UCC UCA UCG UAU UAC UAA UAG UGU UGC UGA UGG U C A G Te rc ei ra b as eC CUU CUC CUA CUG CCU CCC CCA CCG CAU CAC CAA CAG CGU CGC CGA CGG U C A G A AUU AUC AUA AUG ACU ACC ACA ACG AAU AAC AAA AAG AGU AGC AGA AGG U C A G G GUU GUC GUA GUG GCU GCC GCA GCG GAU GAC GAA GAG GGU GGC GGA GGG U C A G Phe Asp AspN Ser His Tyr Cys Leu Glu Lys Arg GliuN Leu Vaf Ala Gly Thr Pro Arg Ser Ileu Met ou inicial terminal terminal terminal Trp Figura 56 – Código genético 3 – Um mesmo aminoácido pode ser definido por mais de um códon, chamado de códon degenerado ou redundante. Para o códon ser chamado de degenerado ou redundante, o aminoácido precisa ser codificado por pelo menos dois ou mais códons diferentes. Exemplo: O aminoácido leucina (Leu) pode ser codificado pelos códons a seguir: UUA UUG CUU CUC CUA CUG LEU Figura 57 O códon AUG, que codifica para o aminoácido Metionina (Met), geralmente é o primeiro códon a ser traduzido, sendo chamado de códon de terminação. O códon AUG pode também ser encontrado no meio da tradução; neste caso, ele será um códon traduzido como qualquer outro do código genético. 79 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR 8.2 Síntese de proteínas A síntese de proteínas ocorre no citosol (citoplasma) das células. Para que ocorra a síntese, são necessários o RNA mensageiro (mRNA), o RNA transportador (tRNA) e o ribossomo. Antes de descrever o processo de síntese de proteínas, iremos descrever as funções dos mRNA, tRNA e do ribossomo. • RNA transportador (tRNA): O RNA transportador (tRNA) possui forma de trevo, em que existe uma alça na região central que possui 3 nucleotídeos complementares, chamados de anticódons, que são complementares ao códon (mRNA). O códon, no mRNA, e o anticódon, no tRNA, ligam-se através de bases de RNA com RNA. Região da fixação do aminoácido Anticódon Figura 58 – Estrutura do RNA transportador (tRNA) Os aminoácidos são ligados ao tRNA através de enzimas específicas denominadas aminoacil-tRNA sintetases. Existem mais de 20 enzimas dessas na célula, uma para cada um dos 20 aminoácidos. Há uma enzima específica para cada um dos 20 aminoácidos padrão. O 80 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III processo de ligação do aminoácido com o tRNA é realizado por um grupo de enzimas denominadas aminoacil-tRNA sintetases. Essa enzima possui uma função de correção de erro para evitar a incorporação de um aminoácido incorreto ao tRNA. A reação de ativação dos aminoácidos está representada em 2 passos. 1º passo ATP + aa → aminoacil – AMP + PPi 2º passo aminoacil – AMP + tRNA → aminoacil – tRNA + AMP Resumindo: para que o aminoácido se ligue ao tRNA, é necessário o gasto de energia e a ação da enzima aminoacil-tRNA. RNAt + Aminoácido AA AA Figura 59 – Ligação do aminoácido ao tRNA formando o aminoacil tRNA Existem duas propriedades importantes presentes em todos os tRNAs: • São capazes de representar somente um aminoácido, ligando-se covalentemente a ele. • Contêm uma sequência de 3 nucleotídeos, o anticódon, que é complementar ao códon do mRNA e que representa o aminoácido. • Ribossomos: Em todos os organismos, o ribossomo é constituído por RNA ribossomal (rRNA) mais proteínas e é dividido em duas subunidades (parte), uma pequena (subunidade menor) e outra grande (subunidade maior). Cada subunidade é composta por três tipos de rRNA e até 50 proteínas. Os rRNA ajudados por suas proteínas ribossomais efetuam a maioria das etapas importantes da síntese de proteínas (figura a seguir). 81 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR Região de síntese da proteína RNAm Subunidade menor Subunidade maior Região de saída de proteína Figura 60 – Estrutura do ribossomo. O ribossomo contém a subunidade menor e a subunidade maior O ribossomo completo de E. coli tem um coeficiente de sedimentação de 70S e apresenta uma estrutura assimétrica, sendo composto por uma região basal e outra contendo a cabeça ou protuberância. Na subunidade 30S (menor), as proteínas que compõem essa subunidade recebem a denominação S1 a S21. Na subunidade 50S (maior), as proteínas que compõem essa subunidade recebem a denominação de L1 a L34. No ribossomo há 3 sítios chamados de sítio A (de aminoacil), sítio P (peptidil) e sítio E (se saída). Os sítios A e P estão diretamente relacionados com a síntese de proteínas. • Sítio A – liga-se preferencialmente ao aminoacil-tRNA e localiza-se na subunidade 50S. • Sítio P – liga-se tanto ao fMet-tRNA como ao peptidil-tRNA e localiza-se na subunidade 30S. • Sítio E – é o sítio de saída das novas proteínas sintetizadas no ribossomo. Localiza-se distante do sítio A e P. O processo de síntese proteica é dividido em 3 fases: início, alongamento e término. 8.2.1 Início da tradução A síntese de uma proteína se inicia quando um ribossomo (subunidade menor) se associa com o códon AUG do mRNA. O códon AUG é chamado de códon iniciador do processo de tradução, ou seja, a maioria da síntese de proteína inicia-se com o códon AUG, que corresponde ao aminoácido metionina (met). 82 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III A principal tarefa do início do processo de tradução é colocar o primeiro aminoacil-tRNA (tRNAmet) no sítio P do ribossomo e, deste modo, permitir a leitura correta do mRNA. Este tRNAmet é um tRNA especial, chamado de iniciador, cujo símbolo modifica-se com a colocação da letra i (iniciador). O tRNA fMET ou tRNAmet i (tRNA iniciador)liga-se ao complexo de iniciação – formação da ligação códon-anticódon do tRNAi no sítio P. A primeira metiniona que é adicionada sofre uma modificação com a adição de um grupo formil e passa a ser chamada de fmet –tRNA, ou seja, a formação do tRNA transportador que carrega a primeira metionina que será adicionada no processo de tradução, como mostra a figura a seguir. Figura 61 – Mostra a formação da fmet –tRNA, ou seja, a formação do tRNA transportador que carrega a primeira metionina que será adicionada no processo de tradução. Esta metionina é modificada (metionina formilada) O RNA transportador que possui o anticódon UAC (parea com AUG) é responsável por levar o aminoácido metionina (met) para o sítio do ribossomo, como mostra a figura a seguir. Para que este pareamento (códon – anticódon) ocorra, são necessárias proteínas adicionais chamadas de fatores de iniciação (IF1, IF2 e IF3). 83 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR Figura 62 – Pareamento do códon de início AUG (localizado no mRNA) com o anticódon UAC (do tRNA que carrega a metinina inicial – fMet –tRNA) Após o alinhamento do códon AUG com o tRNA iniciador, o complexo de iniciação é unido à subunidade 60S para formar o ribossomo 70S. Os fatores de iniciação (IF) ajudam na montagem do ribossomo. No sítio A, o próximo códon se posiciona para que o tRNA que possui o anticódon correspondente leve o segundo aminoácido que será adicionado. Figura 63 – Formação do complexo de iniciação do processo de transcrição 8.2.2 Alongamento No processo de alongamento, o ribossomo funciona como uma linha de produção de uma fábrica, ou seja, a cadeia de aminoácidos vai aumentando e formando a proteína. Nessa fase, os dois aminoácidos que estão dentro do ribossomo precisam ser ligados entre si através de uma ligação covalente, chamada de ligação peptídica. 84 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Lembrete A ligação entre os aminoácidos é chamada de ligação peptídica. Durante o processo de síntese da cadeia polipeptídica (proteína), o ribossomo permanece parado, permitindo que o aminoácido (fMet) ligado ao tRNA e localizado no sítio P seja transferido para o aminoacil-tRNA no sítio A, onde ocorre a ligação peptídica entre os dois aminoácidos (figura 64, A e B). A enzima responsável pela ligação peptídica é a peptidil-transferase. Após a formação da ligação peptídica, ocorre o processo de translocação, avançando 3 nucleotídeos no mRNA (figura 64, C e D). O tRNA que está sem o aminoácido será liberado do complexo. O sítio A agora possui um novo códon, expondo assim uma nova trinca, que receberá um outro tRNA (aminoacil –tRNA). Este processo se repete como em uma linha de produção de fábrica. Cada códon exposto no sítio A significa mais um aminoácido introduzido à cadeia polipeptídica recém-formada (sequência de aminoácidos ligados através de ligação peptídica). Figura 64 – A figura A mostra a ligação peptídica entre os aminoácidos. A enzima responsável pela ligação peptídica é a peptidil-transferase. A figura B mostra a saída do tRNA após a ligação peptídica. C e D mostram o processo de translocação, o mRNA avança 3 nucleotídeos para expor o próximo códon. Esse processo continua até códon de término 85 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR O ciclo continua até o códon do sítio A ser um dos três códons terminação, fim ou stop (UGA, UAA ou UAG). Não há nenhum tRNA que reconheça esses códons, portanto, não há nenhum aminoácido que corresponda a essas sequências. Há proteínas chamadas de fatores de liberação, que reconhecem os códons de terminação, separam as subunidades do ribossomo e liberam a sequência de proteína formada. A sequência primária da proteína está formada. Em casos que o mRNA é uma fita longa, pode ocorrer simuntaneamente a síntese de várias proteínas, já que vários ribossomos podem se fixar ao longo do mRNA, traduzindo várias cadeias polipeptídicas ao mesmo tempo (figura a seguir). Subunidades ribossômicas Início do RNAm Fim do RNAm Proteína completaProteína em formação Figura 65 – Vários ribossomos podem se fixar ao longo do mRNA, traduzindo várias cadeias polipeptídicas ao mesmo tempo 8.3 Controle da expressão gênica em procariotos Apesar de as bactérias apresentarem simplicidade na sua forma, elas precisam regular a expressão dos seus genes como os organismos mais complexos. As bactérias precisam de compostos importantes para a sua sobrevivência, tais como açúcares, aminoácidos e nucleotídeos. Alguns desses compostos elas produzem, e outros podem obter no meio ambiente em que se encontram. Para produzir esses compostos, há um gasto de energia, e para elas economizarem energia, sintetizam enzimas específicas para a produção de certos compostos apenas quando não houver outra opção, ou seja, quando não estiverem disponível no meio. A bactéria Escherichia coli tem um genoma com aproximadamente 4,6 Mb, apresentando mais de 4.200 genes identificados. Somente uma fração desses genes é expressa, ou seja, transcrita em um determinado momento. A célula é capaz de bloquear ou ativar a expressão de diferentes genes como resultado de resposta a estímulos internos e externos, este processo é chamado de regulação da expressão gênica. A regulação da expressão gênica ocorre através de mecanismos que regulam o processo de transcrição, ou seja, regulam a sintetize do RNA, e, posteriormente, a sua tradução para a produção de proteínas. 86 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III As bactérias desenvolvem sistemas reguladores que acoplam a expressão gênica a um sistema que é capaz de detectar o composto no meio ambiente onde ela se encontra. A regulação de açúcares é um exemplo, existem vários tipos de açúcares que a bactéria pode usar: a glicose, a lactose, galactose e xilose. É necessário um conjunto diferente de enzimas para processar esses diferentes açúcares. Se a bactéria fosse produzir todas as enzimas necessárias para metabolizar todos os tipos diferentes de açúcares, ela gastaria muita energia. Para regular esses processos, a célula possui mecanismos que desligam (reprimem) a transcrição dos genes que codificam as enzimas necessárias para o metabolismo de certo açúcar que não está presente no momento e mecanismos que ligam (ativam) e codificam as enzimas necessárias para outro açúcar que está presente. Um dos exemplos mais citados para explicar a regulação da expressão gênica dos procariotos é a regulação da lactose. A regulação da transcrição depende principalmente de dois fatores: o DNA e proteínas. A estrutura do DNA precisa ter um promotor (P), o operador (O), os genes repressores e os genes que codificam as enzimas específicas para metabolizar a lactose. Quanto à proteína, são necessárias para a transcrição, como a RNA polimerase e outras envolvidas na transcrição e tradução. Muitos genes procariotos são regulados em unidades chamadas de operons. Operons – o nome refere-se a dois ou mais genes adjacentes que estão sob o controle de um mesmo promotor, ou seja, são dois ou mais genes que ocupam posições vizinhas que codificam proteínas com funções relacionadas (exemplo: proteínas que participam de uma mesma via metabólica). O operon da lactose (operon lac) está representado na figura a seguir. P I P O Z Y A Figura 66 – Estrutura do operon da lactose em E. coli • O gene I – codifica o repressor lac com o seu promotor àesquerda. O repressor lac pode bloquear a expressão dos genes da lactose, ou seja, os genes Z, Y e A. • P – promotor – sítio localizado no DNA onde se liga a RNA-polimerase. • O – operador – sítios de ligação de proteínas repressoras da transcrição. • Os genes Z, Y e A codificam as enzimas: b- galactosidase, permease e transacetilase, respectivamente. O operon lac atua de forma coordenada, ou seja, a síntese de várias enzimas relacionadas com a mesma rota metabólica (figura a seguir). 87 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR Lactose é adicionada a uma cultura de E. coli Enzimas sintetizadas Enzimas envolvidas no transporte e utilização da lactose • b-galactosidade • Permease • Transacetilase Figura 67 – Indução coordenada: todas as enzimas do operon da lactose são transcritas e traduzidas simultaneamente A reação da quebra do dissacarídeo lactose está representado na figura a seguir. Os produtos obtidos após a quebra são a galactose e a glicose. Figura 68 – Quebra do dissacarídeo da lactose pela enzima beta-galactosidadase 8.3.1 Controle negativo da transcrição A regulação por meio de uma proteína repressora bloqueia a transcrição, sendo referida como regulação negativa. Na ausência do indutor (lactose), a proteína repressora da lactose (repressor lac) liga-se ao sítio seu operador e impede a transcrição do operon lac. Isso ocorre porque a RNA polimerase não consegue se ligar ao promotor enquanto estiver ocorrendo esse bloqueio (figura a seguir). Consequentemente, os genes do operon da lactose (genes Z, Y e A) não serão transcritos. i pP z y y Repressor ligado ao sítio operador coíbe a transcrição de z, y e a mRNA do i Figura 69 – A expressão coordenada dos genes Z, Y e A está sob o controle negativo do repressor lac. Quando o repressor se liga ao operador (O), não há trasncrição Na presença da lactose, o indutor (lactose) liga-se ao repressor, fazendo com que ele se dissocie do operador (O), proporcionando, assim, a transcrição dos genes do operon lac. É dito, então, que a 88 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III transcrição desses genes foi induzida (figura a seguir). Consequentemente os genes do operon da lactose (genes Z, Y e A) não serão transcritos. iP P O z y a mRNA do i mRNA do lac Indutor Complexo repressor-indutor não se liga ao DNA b-galactosidade Permease Transacetilase Figura 70 – Na presença do indutor (lactose), a própria lactose liga-se ao repressor, fazendo com que ele se dissocie do operador (O), proporcionando, assim, a transcrição dos genes do operon lac 8.3.2 Controle positivo da transcrição O exemplo mais estudado é o controle positivo em E. coli. É o efeito da glicose na expressão dos genes que codificam as enzimas envolvidas na quebra (catabolismo) de outros açucares (incluindo a lactose), os quais constituem fontes alternativas de carbono e energia. Desde que esteja disponível, a glicose é preferencialmente usada no metabolismo de bactéria. Um exemplo: Mesmo com a presença do indutor (lactose), o operon lac não é transcrito em altos níveis quando há a presença de glicose no meio. Em bactéria, a enzima adenil-ciclase converte o ATP em AMP cíclico (cAMP), isto é regulado de tal forma que os níveis de cAMP aumentam quando os níveis de glicose diminuem. ↑ cAMP ↓ glicose Este efeito da glicose é mediado por um controle positivo, o qual está acoplado aos níveis de cAMP. O cAMP liga-se a uma proteína reguladora transcricional chamada de proteína ativadora de catabólito (CAP), e essa ligação está situada a 60pb (pares de bases) antes do início do sítio da transcrição. Nesse momento, o CAP interage com a RNA-polimerase (na subunidade a), facilitando a ligação da enzima ao promotor, ativando, assim, a transcrição. 89 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR A indução do operon lac requer tanto a presença de lactose (indutor) para inativar o repressor quanto a ausência de glicose para aumentar a concentração de cAMP e permitir que a CAP se ligue ao DNA. Portanto, CAP é um elemento regulador positivo, que responde aos níveis de glicose, enquanto o repressor lac é um elemento regulador negativo, que responde aos níveis de lactose. Resumo A expressão de um gene inclui a sua transcrição em um RNA, a tradução do transcrito mRNA em uma proteína e como a célula controla todo esse processo. O processo de transcrição ocorre no citoplasma de células procarióticas e no núcleo em células eucarióticas. Para que a informação contida no gene seja traduzida, ou seja, chegue ao produto final, síntese da proteína, é necessária a formação de um produto intermediário, o mRNA. A transcrição, portanto, é o processo pelo qual são sintetizados todos os RNAs das células. Em um gene, apenas um dos filamentos da dupla hélice de DNA é usado como molde para a transcrição (síntese do RNA). O sentido da transcrição começa sempre da ponta 3’ do molde de DNA. O RNA recém-sintetizado terá sempre o sentido de 5’ para 3’. A enzima responsável pelo processo de transcrição é a RNA polimerase. A enzima RNA polimerase reconhece a região promotora do gene, liga-se a esta região, desnatura o DNA, ou seja, abre a dupla fita do DNA e mantém as fitas separadas na região durante a transcrição. Durante a síntese do RNA, forma-se um duplex híbrido DNA:RNA. Logo após a síntese do RNA, o DNA é restaurado, ou seja, há o fechamento da dupla fita do DNA. A enzima ainda possui a capacidade de, sozinha ou com o auxílio de uma proteína específica, terminar o processo de transcrição, que pode ocorrer de forma dependente ou independente da proteína rho. A diferença básica entre uma célula eucariótica e uma procariótica é a existência do núcleo somente nas células eucarióticas. Enquanto nos organismos procariotos a informação contida no RNA é traduzida (síntese de proteínas) imediatamente, nas células eucarióticas o RNA é transcrito no núcleo, onde está localizado o DNA, e transportado para o citoplasma, onde ocorre a síntese das proteínas, ou seja, onde o transcrito é traduzido. 90 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III Nas células eucarióticas, antes do RNA transcrito ser transportado para o citoplasma, ele deverá passar por algumas modificações chamadas de processamento do RNA, ou seja, o mRNA é processado antes de ser transportado para o citoplasma, onde será posteriormente traduzido. Nesse processo, são adicionados o cap na ponta 5’ e uma cauda poli (A) na ponta 3’. Os introns são removidos e os éxons são unidos, esse processo é chamado de splicing. O splicing alternativo também ocorre quando há arranjo diferente entre os éxons, formando novas composições de mRNA e, consequentemente, diferentes proteínas. A tradução ou síntese de proteínas é realizada pelos ribossomos, movendo-se ao longo do mRNA no sentido de 5’ – 3’. Um conjunto de tRNA leva os aminoácidos para o ribossomo, e seus respectivos anticódons se pareiam com os códons dos mRNA, que estão expostos nos sítios do ribossomo. O aminoácido que está no sítio do ribossomo liga-se covalentemente ao outro aminoácido, formando a ligação peptídica. A cada códon exposto no sítio, um aminoácido é acrescentado à cadeia polipeptídica, essa síntese cresce até que o códon de terminação seja exposto no sítio. Esse códon determina a parada do processo de tradução, já que não há nenhumtRNA e aminoácidos correspondentes a estes códons. A regulação da expressão gênica ocorre através de mecanismos que regulam o processo de transcrição, ou seja, regulam a síntese do RNA, e, posteriormente, sua tradução para a produção de proteínas. A maioria dos genes procariotos estão organizados na forma de operons, os quais referem-se a dois ou mais genes adjacentes que estão sob o controle de um mesmo promotor, ou seja, são dois ou mais genes que ocupam posições vizinhas que codificam proteínas com funções relacionadas (exemplo: proteínas que participam de uma mesma via metabólica). Um dos exemplos mais citados para explicar a regulação da expressão gênica dos procariotos é a regulação da lactose. Exercícios Questão 1. Denominamos transcrição o processo no qual uma molécula de RNA é produzida. Sabemos que para que esse processo aconteça é necessário um “molde”. Sobre a transcrição, marque a alternativa correta. A) Uma molécula de RNA é utilizada como molde para a síntese de outra molécula. 91 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 BIOLOGIA MOLECULAR B) As duas fitas do DNA serão utilizadas no processo de síntese de RNA. C) O DNA funciona como um molde para a transcrição do RNA. D) Durante a transcrição, as fitas de DNA permanecem completamente unidas. E) Duas fitas de RNA são produzidas no final de cada transcrição. Resposta correta: alternativa C. Análise das alternativas A) Alternativa incorreta. Justificativa: a molécula de RNA é sintetizada a partir da fita de DNA. B) Alternativa incorreta. Justificativa: apenas uma fita de DNA será utilizada no processo de síntese de RNA. C) Alternativa correta. Justificativa: o DNA é o molde para a formação de uma molécula de RNA. O trecho que contém o gene a ser transcrito abre-se e a síntese inicia-se naquele ponto. Somente uma fita de DNA é usada na transcrição. D) Alternativa incorreta. Justificativa: durante a transcrição, as fitas de DNA se separam. E) Alternativa incorreta. Justificativa: apenas uma fita de RNA é produzida no final de cada transcrição. Questão 2. (UERJ, 2013) As características a seguir são referentes aos processos de replicação, transcrição e tradução que ocorrem em seres vivos: I – A síntese de proteínas tem início antes mesmo do término da transcrição. II – A grande maioria dos genes contém íntrons, retirados antes da tradução. III – A síntese de proteínas sempre ocorre em ribossomos livres no citoplasma. IV – O processo de replicação possui uma única origem. 92 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade III As características I, II, III e IV estão associadas, respectivamente, aos organismos indicados em: A) Eucariotos – eucariotos – procariotos – eucariotos. B) Eucariotos – procariotos – eucariotos – procariotos. C) Procariotos – eucariotos – procariotos – procariotos. D) Procariotos – procariotos – eucariotos – procariotos. E) Eucariotos – eucariotos – eucariotos – eucariotos. Resolução desta questão na plataforma. 93 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 FIGURAS E ILUSTRAÇÕES Figura 1 1283/01.PNG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_1283/01. png>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 3 IMAGEM274.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/ imagem274.jpg>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 4 A) IMAGEM275.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694 /imagem275.jpg>. Acesso em: 21 nov. 2015. B) IMAGEM276.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/ imagem276.jpg>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 11 IMAGEM280.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9694/ imagem280.jpg>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 12 IMAGEM134.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/ imagem134.jpg>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 14 NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger: princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. p. 267. Figura 15 NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger: princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. p. 258. Figura 19 036_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/036_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. 94 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Figura 22 HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica Ilustrada. 5. ed. São Paulo: Artmed, 2012. p. 400. Figura 26 HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica Ilustrada. 5. ed. São Paulo: Artmed, 2012. p. 404. Figura 28 NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger: princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. p. 169. Figura 29 154_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/154_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. 155_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/155_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 33 NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger: princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. p. 270. Figura 40 GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à genética. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. p. 249. Figura 54 145_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/145_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 56 143_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/143_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 58 147_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/147_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. 95 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Figura 59 148_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/148_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 60 149_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/149_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 61 RICHARD, A. H; DENISE, R. F. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. p. 438. Figura 62 RICHARD, A. H; DENISE, R. F. Bioquímica ilustrada. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2012. p. 440. Figura 63 150_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/150_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 64 151_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/151_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 65 152_0.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/152_0. gif>. Acesso em: 21 nov. 2015. Figura 68 STRYER, L; BERG, J, M.; L. TYMOCZKO, J. Bioquímica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. p. 1024. Figura 69 STRYER, L; BERG, J, M.; L. TYMOCZKO, J. Bioquímica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. p. 1027. Figura 70 STRYER, L; BERG, J, M.; L. TYMOCZKO, J. Bioquímica. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. p. 1027. 96 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 REFERÊNCIAS ANDRADE, R. O.; GUIMARÃES, M. Pesquisas sobre o reparo de DNA levam o prêmio Nobel. Pesquisa Fapesp, ed. on-line, 8 out. 2015. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp.br/2015/10/08/pesquisas- sobre-reparo-de-dna-levam-o-nobel-de-quimica/>. Acessoem: 23 dez. 2015. FARDILHA, M.; SILVA, O. A. B. da C.; SILVA, E. F. da C. A importância do mecanismo de “splicing” alternativo para a identificação de novos alvos terapêuticos. Acta Urológica, n. 25, v. 1, p. 39-47, 2008. GRIFFITHS, A. J. F. et al. Introdução à genética. 10. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica ilustrada. 5. ed. São Paulo: Artmed, 2012. NELSON, D. L.; COX, M. Lehninger: princípios de bioquímica. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002. 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Unidade I – Questão 2: INSTITUTO NACIONAL DE ESTUDOS E PESQUISAS EDUCACIONAIS ANÍSIO TEIXEIRA (INEP). Exame Nacional de Desempenho dos Estudantes 2008: Prova de Biologia. Questão 23. Disponível em: <http://download.inep.gov.br/download/Enade2008_RNP/BIOLOGIA. pdf>. Acesso em: 23 dez. 2015. Unidade II – Questão 1: FUNDAÇÃO GETÚLIO VARGAS. Prova de Biologia. Questão 54. 2008. Disponível em: <http://www.etapa.com.br/gabaritos/resolucao_pdf/gab_2004/01_fgv_sp/fase1econ/fgv2004a2b. pdf>. Acesso em: 23 dez. 2015. 97 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Unidade II – Questão 2: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO – PUC-RIO. Prova objetiva de biologia e língua estrangeira: grupo 2. Questão 3. Disponível em: <http://www.puc-rio. br/vestibular/repositorio/provas/2010/download/provas/VEST2010PUCRio_GRUPO2_18102009.pdf>. Acesso em: 23 dez. 2015. Unidade III – Questão 1: MUNDO EDUCAÇÃO. Execícios sobre a molécula de DNA. Questão 1. 2015. Disponível em: <http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-biologia/exercicios-sobre- molecula-rna.htm>. Acesso em: 23 dez. 2015. Unidade III – Questão 2: UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO. Exame de Qualificação. Questão 34. 2013. Disponível em: <http://www.revista.vestibular.uerj.br/questao/questao-objetiva.php?seq_questao=1361>. Acesso em: 23 dez. 2015. 98 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 99 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 100 CB IO - R ev isã o: V irg ín ia - D ia gr am aç ão : F ab io - 1 8/ 01 /2 01 6 Informações: www.sepi.unip.br ou 0800 010 9000
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