Replicação do DNA, Tradução, Transcrição

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Replicação do DNA 
Capacidade de produçao de cópias autênticas da molécula de DNA 
→ Procariontes: ocorre no hialoplasma 
→ Eucariontes: ocorre no núcleo 
O DNA das organelas (mitocôndrias e cloroplastos), duplica-se em sua matriz, independentemente do DNA 
nuclear. 
Durante a fase S da interfase, o DNA se replica. O aumento das moléculas de DNA na célula ocasiona a 
divisão celular. A autoduplicação é o processo molecular que garante a herdabilidade da informação genética 
e consequente manutenção do padrão genético das espécies. 
REPLICAÇÃO DA MOLÉCULA 
DE DNA 
Os filamentos se separam através 
da abertura das pontes de 
hidrogênio dos pares de bases. Cada 
um dos filamentos originais funciona 
como molde ao longo do qual um 
novo filamento complementar se 
forma, incorporando os 
nucleotídeos disponíveis. (modelo de Watson e Crick) 
SUMÁRIO DA REPLICAÇÃO DE DNA 
Dois filamentos da dupla-hélice de DNA separam-se, sintetizando novos filamentos (5’ para 3’), usando o 
filamento original de molde. A síntese do filamento líder é contínua e a síntese do filamento tardio é 
descontínua. As pequenas moléculas do filamento tardio são os fragmentos de Okazaki, esses são unidos 
pela ligase. Enzimas topoisomerases evitam o embaranhamento do DNA durante a replicação, enquanto os 
filamentos separados da forquilha de replicação são estabilizados por proteínas especificas de cadeia 
simples. 
1. As enzimas helicase e topoisomerases, abrem as forquilhas na molécula em pontos especiais, os 
pontos réplicons. A helicase rompe as pontes de H no sentido 3’ ----- 5’ enquanto a topoisomerases 
deselicoidiza a molécula 
2. A enzima primasse inicia o filamento com um primer RNA 
3. A DNA-polimerase III polimeriza novos desoxirribonucleotídeos em ambos os filamentos no sentido 5’-
---- 3’ obedecendo à complementariedade específica das bases: A – T; G – C 
4. O filamento líder (3’---- 5’) é complementado de maneira contínua e o outro, descontínua, originando 
os fragmentos de Okazaki, que depois serão ligados entre si pela enzima DNA ligase. 
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5. DNA polimerase I remove e troca os primers por desoxirribonucleotídeos, exceto os das 
extremidades, ocorrendo o encurtamento do telômero em células especializadas a cada ciclo 
6. O DNA polimerase funciona também como exonuclease, removendo nucleotídeos errados por ela 
polimerizados. A polimerase corrige seus próprios erros evitando mutações 
7. Há sistemas de reparo que fazem a correção de possíveis erros cometidos pela polimerase II. A 
frequência de erro dessa enzima é de 1 : 104 e cai para 1 : 109 após a ação do sistema de reparo. 
CONCLUSÕES: 
• Cada filamento da molécula serve de molde para a polimerização do filamento novo 
• A duplicação é um processo semiconservativo. Conserva um filamento inteiro da molécula-mãe em 
cada uma das filhas 
• A fidelidade do processo replicativo deve-se ao pareamento de bases que é específico 
 
 
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Transcrição 
Síntese de RNA a partir de um molde de DNA. 
• Procariontes: ocorre no hialoplasma 
• Eucariontes: ocorre no núcleo 
Três tipos de RNA realizam a síntese proteica: 
→ RNAm: coordenador 
→ RNAt: transporta aminoácidos 
→ RNAr: constrói subunidades ribossomais 
Passos: 
1. Fatores de iniciação sinalizam o promotor do gene para a RNA polimerase 
2. A enzima RNA polimerase polimeriza ribonucleotídeos no filamento líder da molécula de DNA 
3. O RNA polimerizado é removido da forquilha 
4. Os dois filamentos de DNA paream suas bases fechando a forquilha 
RNA RIBOSSÔMICO 
Encontrado no nucléolo, onde é produzido, e no 
citoplasma, associado a proteínas, formando 
ribossomos. Quando se associam a outro tipo de RNA, 
o mensageiro, forma os polissomos ou 
polirribossomos, que participam da síntese de 
proteínas. 
RNA MENSAGEIRO 
Ocorre tanto no núcleo, onde é sintetizado, quanto no 
citoplasma, onde participa da síntese de proteínas, 
associado aos ribossomos. Formado por um filamento 
simples que contém várias sequencias de três bases. 
Cada conjunto de 3 é chamado de códon e codifica 
apenas um determinado aminoácido específico. Pode ocorrer a existência de mais de um códon para um 
mesmo aminoácido. 
1 códon ----- aminoácido 1 aminoácido ----- 1 ou mais códons 
Se produzido em células eucarióticas, haverá em sua molécula Éxons e íntrons. 
→ Éxons: sequencias nucleotídicas funcionais 
→ Íntrons: sequencias nucleotídicas não funcionais. 
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Antes de passar para o citoplasma, os íntrons do RNAm são removidos por enzimas de restrição e os 
éxons ligam-se entre si. Processo chamado de SPLICING e o RNA que só possui éxons é chamado de RNA 
homogêneo. 
Esse mecanismo ocasiona diversidade genética dentro da espécie e entre as espécies distintas, pois gera 
diferentes proteínas a partir de um gene. 
RNA TRANSPORTADOR 
Menor que o RNA da célula. Formado por pequenas 
cadeias de 75 a 100 nucleotídeos. Tem capacidade de 
se combinar, de modo reversível, com certos 
aminoácidos que serão transportados por eles para 
formar proteínas. 
Formato de folha de trevo e contém outros tipos de 
bases, além das comuns encontradas nos outros 
RNAs. 
Cada RNAt é capaz de reconhecer um determinado 
aminoácido e um determinado códon, no RNAm. Todo 
RNAt tem um filamento livre de sua molécula composta pela seguinte sequência de bases: ACC. Nesse local 
ocorre a associação com o aminoácido. Em outra parte da molécula existe uma sequência de três bases, o 
anticódon, que reconhece a posição do aminoácido no RNAm, unindo o seu anticódon ao códon do RNAm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tradução do gene 
A tradução do mRNA começa com a formação do 
complexo de iniciação, que consiste em um tRNA 
carregado transportando o 1° aminoácido de uma 
cadeia polipeptídica e a subunidade ribossomal menor, 
ambas ligadas ao mRNA. 
A subunidade ribossomal menor liga-se à sequência que 
ela reconhece no mRNA. Essa sequência é “anterior” 
(em direção ao final 5’) ao efeito códon de início que 
começa a tradução. 
O códon de início no código genético é AUG. O 1° 
aminoácido na cadeia é sempre metionina. O anticódon 
do tRNA carregado de metionina liga-se ao códon de 
início do mRNA por pareamento complementar de 
bases. 
Depois do tRNA carregado de metionina ligar-se ao 
mRNA, a subunidade maior do ribossomo liga-se ao 
complexo. O tRNA carregado, transportando a 
metionina, agora está sobre o sítio P do ribossomo, e 
esse está alinhado com o segundo códon. 
O mRNA, as duas subunidades ribossomais, e o tRNA 
carregado com metionina, ficam reunidos 
corretamente por conta de um grupo de proteínas 
chamadas de fatores de iniciação que ajuda a 
direcionar o processo, usando GTP como fonte de 
energia. 
→ iniciação ("começo"): nesta etapa, o ribossomo se junta ao RNAm e ao primeiro RNAt para que a 
tradução possa ter início. 
→ Alongamento ("meio"): nesta etapa, os aminoácidos são trazidos ao ribossomo pelos RNAt e são 
ligados entre si para formar uma cadeia. 
→ Terminação ("fim"): na última etapa, o polipeptídio final é liberado para que possa cumprir sua função 
na célula. 
 
 
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ALONGAMENTO 
O polipeptídio alonga-se a partir da porção N-terminal 
Durante a tradução, o ribossomo move-se ao longo do mRNA na direção 
5’---- 3. Um tRNA carregado, cujo anticódon é complementar ao segundo 
códon no mRNA, entra no sítio A aberto da subunidade ribossomal maior. 
A subunidade maior então, catalisa duas reações, coletivamente 
chamadas de atividade peptidil transferase: catalisada pela ribozima 
(RNAr). 
→ Quebra de ligação entre tRNA no sítio P e seu aminoácido 
→ Formação da ligação peptídica entre esse aminoácido e o que está 
ligado ao tRNA do sítio A 
O ALONGAMENTO CONTINUA E O POLIPEPTÍDEO CRESCE 
Depois que o primeiro tRNA libera sua metionina, dissocia-se do 
ribossomo, retomando para o citosol para torna-se carregado com outra 
metionina. O segundo tRNA, agora carregado deum dipeptídeo, 
transfere-se para o sítio P do ribossomo, o qual se move ao longo do 
mRNA por outro códon. A energia para esse movimento vem da hidrolise 
de outra molécula de GTP. 
O processo de alongamento continua, e a cadeia polipeptídica cresce: 
O próximo tRNA carregado entra no sítio A aberto 
O seu aminoácido forma uma ligação peptídica com a cadeia de 
aminoácidos no sítio P, de maneira que ele capture a cadeia polipeptídica 
em crescimento do tRNA no sítio P 
O tRNA no sítio P é liberado. O ribossomo avança um códon, de maneira que todo complexo tRNA-
polipeptídeo, junto com seu códon, move-se novamente para o vago sítio P. 
Todas essas etapas ocorrem com o auxílio de proteínas, fatores de alongamento. 
FINALIZAÇÃO 
Um fato de liberação termina a tradução. 
Quando um código de parada – UAA, UAG ou UGA – entra no sítio A, a tradução acaba. Esses códons não 
codificam aminoácidos, nem se ligam a nenhum tRNA. Em vez disso, ligam-se a um fator de liberação 
proteico que é responsável pela ligação de uma molécula de água em vez de um aminoácido na proteína de 
formação. 
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A proteína recém completada logo se separa do 
ribossomo. Sua porção C-terminal é o último aminoácido a 
ligar-se na cadeia. A sua porção N-terminal, que 
inicialmente é uma metionina, como consequência do 
código AUG de início. Na sua sequência de aminoácidos 
está contida a informação para o seu formato 
tridimensional, assim como para o seu destino celular final. 
 
EVENTOS PÓS-TRADUCIONAIS 
A proteína funcional que resulta da síntese proteica não é 
necessariamente a mesma cadeia polipeptídica que é liberada 
do ribossomo. 
Toda síntese começa com ribossomo livres no citoplasma. 
Assim que um polipeptídio é feito, a informação contida na 
sua sequência de aminoácidos confere a ele um dos dois 
seguintes conjuntos de instruções: 
1. Terminar a tradução e ser liberada no citoplasma. Tais 
proteínas são mandadas para o núcleo, mitocôndria, 
plastídeos ou para peroxissomos, dependendo do 
endereço nas suas instruções ou, sem essas 
informações, elas permanecem no citoplasma. 
2. Parar a tradução, ir para o RE e terminar a síntese lá. Tais proteínas são mandadas para os 
lisossomos ou para membrana plasmática e instruídas para permanecer no RE. Ou, sem a presença 
dessas instruções, são secretadas da célula. 
 
@SOFII.STUDIES Modulo Colégio São Paulo 2021; Professor Caio Moreno; Imagens internet