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@ellen.a.silve PROCESSO DNA - RNA A onde está a instrução para manufatura estas e todos os diferentes tipos de proteínas nós precisamos para nos manter vivos? A instrução para fazer proteína está contida no nosso DNA. DNA possui genes. Um gene é uma continua fibra de nucleotídeos contendo a região qual codifica para uma molécula de RNA. Começa com um promotor e termina em um terminal. Também possui sequência regulatórias que podem ser encontradas perto de promotores ou ocais mais distantes. Para alguns genes o RNA codificado e usado para sintetizar uma proteína, em um processo chamado de expressão genética. Para os genes o processo é dividido em transcrição e tradução. Em célula eucariótica a transcrição ocorre no núcleo, onde o DNA é usado com um molde para fazer RNA MENSAGEIRO. Então na tradução, a qual ocorre no citoplasma da célula informação contida no mRNA É usado para fazer uma POLIPETIDEO. Durante a transcrição, o DNA no gene e usado como um molde para fazer a cadeia de mRNA com ajuda da enzima RNA polimerase. O processo acorre três estagio: início, alongamento e termino. Durante a o início a região promotora do gene funciona como um sitio de reconhecimento para a RNA POLIMERASSE se liga. Este local onde a maioria da expressão genética é controlada, por permissão ou bloqueio do acesso a esse sitio pela RNA POLIMERASSE. A ligação faz com que a dupla hélice do DNA SE DESENROLE abre. Então durante o alongamento. A RNA polimerase deslize ao longo do molde da fita de DNA. Conforme as bases complementares se pareiam, a RNA polimerase e conserta nucleiodeio á extremidade da 3ª da molécula de RNA CRESCENTE. Uma vez que o RNA polimerase alcança o terminal do gene mRNA TRANSCRITO ESTA COMPLETO. E a RNA POLIMERASE, fita de DNA E O mRNA transcrito se dissociam um dos outros. A cadeia de Mrna que é feita durante a transcrição inclui região chamada de exons que codificam para a proteína, e região não- codificantes chamada introns. Para que Mrna seja usado na tradução, os introns não- codificantes precisam ser removidas, e modificação, como o cap 5’ e a cauda poli-A 3’ são adicionadas. Esse processo e chamado de splicing de introns e é feito por um complexo feito de proteínas e RNA chamado SPLICIOSSOMO. Esse complexo remove os segmentos intronicos e une os exons adjacentes para produzir uma fita de Mrna maduro que pode deixa o nucleio através de um poro nuclear e entrar no citoplasma para iniciar a tradução. Como a informação na fita de mRNA maduro é traduzido para uma proteína? As bases nitrogenadas são agrupadas em três código em letras chamada códons (GCA). A informação genética inclui 64 códons, a maioria dos códons codificam pais aminoácidos específicos. (DEPOIS TABELA) Existe 4 códons especiais: um que codifica para início e três que codifica para a parada. (AUG- - - - - - - - - - - - - - - - AGA/AUG/UAA). A tradução inicial com a fita mRNA ligando-se pequena unidade ribossomo acima dos códons de iniciação. Cada aminoácido é traduzido ao ribossomo por uma molécula de RNA transportadora especifica. O tipo de aminoácidos é determinado pela sequência O de anticódons do tRNA. @ellen.a.silve O paramentes de bases complementares acontece entre o códon do mRNA e o anticódon do tRNA. (U A C A U G). Após a molécula de tRNA iniciadora se ligar ao códon de iniciação, a grande subunidade ribossomo liga-se para formar o complexo de iniciação de tradução e a iniciação está completa. Na grande subunidade ribossomo existente três regiões distinta chamada sítios E, P e A. 5’ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3’. Durante o alongamento, aminoácidos individuais são trazidos a cadeia de mRNA por uma molécula de tRNA através de pareamento da base complementares de códons e anticódons. 5’ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 3’. Cada anticódon de uma molécula de tRNA corresponde a um aminoácido em particular. 5’ - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -3’. Um tRNA carregando liga-se o sitio A e a ligação peptídica forma-se entre seus aminoácidos e os aminoácidos preso tRNA ao sitio P. 5’ - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3’. O complexo desliza um códon para baixo á direta de onde e agora molécula de tRNA descarregada sai do sitio E e o sitio A abrisse para captar o próximo tRNA. 5’ - - - - - 3’. O alongamento irá continuar até que um códon da parada seja atingido. 5’ - - - - - 3’. Um fator de liberação liga-se o sitio A em um códon de parada e o polipeptídio é liberado da tRNA do sitio P. 5’ - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3’. Todo complexo dissocia-se e pode ser reunido para começar o processo novamente na iniciação. 5’ - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3’. O propósito da produção é produzir polipeptídios de forma rápida e precisa. Após a dissociação, os polipeptídios podem precisar ser modificar antes de estar pronto para atuar. Modificação acontece em diferentes organelas para diferentes proteínas. Transcrição - é a primeira etapa do dogma central que é a transferência de informação genética do genótipo para o fenótipo. "Motivos": são sequências de nucleotídeos específicas presentes na molécula de DNA que serão reconhecidas pelo processo de transcrição para poder produzir uma molécula de RNA. RNAr (ribossomo): RNA ribossomo é um produto da transcrição do DNA, mas ele não está relacionado diretamente com a mensagem que será traduzida em uma proteína - encontrado no citoplasma. RNAt (responsável por carregar aminoácidos e levar para a maquinaria de tradução): RNA transportador, encontrado no citoplasma. Pré RNAm: pré RNA mensageiro - uma molécula que precisa ser transformada na mensagem ou no transcrito final e então seguir para a tradução. Encontrado no núcleo o no citoplasma. SnRNA: RNA nuclear processa o pré RNAm SnoRNA: RNA nucleolar realiza o processamento e a montagem do RNAm ScRNA: RNA citoplasmático não são conhecidas muitas funções associadas a ele MiRNA: Micro RNA inibe a tradução do RNAm SiRNA: RNA de interferência ativa a degradação de outras moléculas de RNA PiRNA: RNA de interação piwi regulador da gametogênese Todos os RNAs eucarióticos são transcritos no núcleo A vida depende de três tarefas fundamentais: Ácidos nucleicos: Transmitir e armazenar fielmente a informação genética (produz descendentes e a vida se mantém); Proteínas ou enzimas: Catalisar transformações químicas Molécula primordial: Thomas Cech descobriu uma molécula de RNA que atua como catalisador biológico. RNA isolado com capacidade de transformação metaboliza - RIBOZIMA; com essa descoberta o @ellen.a.silve material genético original tenha sido uma molécula de RNA (mais versátil que DNA, flexível para incorporar na estrutura funções, como funções catalíticas). Ribozimas e suas funções Remover partes de suas sequências; Unir moléculas de RNA; Replicar; Catalisar ligações peptídicas associadas ao processo de síntese proteica. Biologia sintética produzir aleatoriamente sequências de RNA de diferentes tamanhos e depois testar as diferentes sequências em uma grande diversidade de substratos e depois disso foram identificados uma série de RNA sintéticos com diferentes propriedades relacionadas às transformações químicas. Oscar Miller - fotografou pela primeira vez uma unidade de transcrição (árvore de natal). Tratou o tipo de processo com DNAase e RNAase. DNAase mostra árvore de natal, porém havia ausência do tronco (logo o tronco é constituído de DNA), RNAase os ramos sumiram, logo os ramos eram constituídos de RNA. DNA ribossomo, são codificados através de genes queestão em múltiplas cópias, codifica para os RNAr. Sequências transcritas externas, entre uma árvore e outra existe uma sequência transcrita espaçadora que liga uma unidade de transcrição a outra Conforme a síntese vai crescendo, o DNA vai saindo da conformação de dupla fita e vai sintetizando mais nucleotídeos a partir da fita molde. Enzima RNA polimerase: complexo enzimático que possui uma série de outras subunidades proteicas que promovem a abertura da forquilha de replicação para liberar a fita molde para a transcrição acontecer. Não precisamos que todos os genes do genoma sejam transcritos simultaneamente, então deve haver uma maneira de identificar o início de transcrição a partir dos genes que são necessários num determinado momento de desenvolvimento de um organismo ou frente a algum tipo de sinalização/estímulo externo determinados genes podem ser ativados, além disso temos que saber qual das duas fitas está sendo usado como molde. Experimento de Greenpan Objetivo: tentar investigar a questão sobre a fita molde de DNA, se ambas podem servir como molde ou apenas uma. Observou que todos os genes estavam posicionados em uma mesma fita e logo a fita complementar era a fita molde de todos os genes do organismo. Transcrição in vitro do bacteriófago SP8; Quando desnaturado o DNA produz dois diferentes componentes que são distintos com relação a sua densidade em gradientes de cloreto de césio Mais densa (fita H) porque contém mais pirimidinas C e T Menos densa (fita L) porque contém mais purinas A e G Depois foi hibridado o RNA que foi recém-sintetizado, foi isolado, e depois foi feita a reassociação e suas fitas moldes, e o RNA se reassociou somente a uma das fitas No caso se reassociou somente a fita mais densa, ou seja, a fita mais densa é fita molde desse RNA Dependendo de onde está a sequência do gene o DNA complementar, a essa sequência do gene é o DNA molde para a produção de uma molécula de RNA. Um determinado trecho de um DNA só uma das fitas consegue servir de molde com pouca sobreposição entre genes (não tem compartilhamento de sequências entre genes de uma mesma fita). Região Promotora: Identificação de determinadas sequencias pela maquinaria de transcrição. RNA polimerase se orienta a partir de sequencias presentes nesse trecho junto a dupla hélice e essa região informa qual é a fita molde, onde está o gene, e como a RNA polimerase tem que orientar em relação ao trecho que será transcrito e depois parte dele será codificado. Auxilia o escoramento ao sistema de transcrição. Nucleotídeo + 1: primeiro nucleotídeo no trecho que será transcrito Finalizador: sequência de DNA que indicam finalização de transcrição @ellen.a.silve A RNA polimerase transcreve todo o trecho a partir da fica molde gerando uma molécula de RNA e quando chega no ponto finalizador a sequência terá que ser transcrita também - sequência finalizadora - e depois que transcrever essa região a molécula de RNA vai se desligar da dupla hélice de DNA e vai liberar o produto que é o RNA transcrito para seguir para as próximas etapas. Fator Sigma O fator sigma auxilia a RNA polimerase a localizar a região promotora (identificação de determinadas sequências pela maquinaria de transcrição) e dar início a transcrição. Uma RNA polimerase se constitui de quatro subunidades proteicas, são duas subunidades do tipo alfa, e duas do tipo beta (beta, beta') e, uma subunidade de fator ômega importante para maior especificidade dessa relação da RNA polimerase com seus sítios de transcrição. Quando essa RNA polimerase se associa ao fator sigma então passa a ser chamada de holoenzima Eucariotos: Três diferentes tipos de RNA polimerase e elas são comprometidas com a transcrição de diferentes trechos do DNA: RNA polimerase I: transcreve grandes trechos de RNAr (árvore de natal) RNA polimerase II: codifica os principais genes codificadores de proteínas e geram o pré RNAm RNA polimerase III: enzima responsável Etapas da transcrição Reconhecimento do promotor Se verifica que para vários genes distintos, existe em uma posição -35 e -10 determinadas sequências que são muito conservadoras, ou seja, vários promotores de diferentes genes quando olhados nessa situação específica apresentam sequências muito parecidas; Sequências que estão entre -10 (10 nucleotídeos antes do início de transcrição) e -35 são sequências variadas e que não existe conservação Formação de bolha de transcrição Criação das primeiras ligações entre rNTPs (ribonucleotídeos trifosfatos) Saída da máquina de transcrição do promotor Depois que a RNA polimerase começa a transcrição o fator sigma é dispensado. Finalizadores independentes de rô (proteína) Repetições invertidas: trecho frente a frente são complementares Uma longa sequência de ponte de hidrogênio entre A e U, elas deixam passar essa parte do híbrido DNA, RNA bastante sensível porque o mínimo que podemos ter de ponte de hidrogênio são duas (ligação fraca), estratégia do sistema para fragilizar a ligação entre RNA e DNA molde. Teríamos então a formação do grampo e a instabilidade da ligação de poucas pontes de hidrogênio e quando isso acontece faz com que a RNA polimerase caia da fita molde e solte o transcrito. Finalizadores dependentes de rô Essa proteína consegue sintetizar um trecho de RNA recém-sintetizado que não forma nenhum tipo de estrutura secundária. Quando a RNA polimerase transcreve uma sequência finalizadora que forma um grampo, ela para, dando tempo que a rô chegue e utilizando sua atividade de helicase rompe as pontes de hidrogênio e desfaz a ligação de RNA com DNA molde.
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