Replicação e Transcrição do DNA

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Camila Blumetti – MEDFACS/2º Semestre 2019.1 
 
RESUMINHO AULA 2 – PB II 
A replicação do DNA, também chamada de duplicação do DNA, é o processo que precede a divisão celular 
(período S da interfase) e é através dele que serão geradas cópias idênticas das moléculas de DNA presentes na célula-
mãe que serão herdadas pelas duas células-filhas. Logo, podemos dizer que a duplicação do DNA é semiconservativa, 
ou seja, uma das fitas serve como molde e a outra fita completamente o molde. Dessa forma, teremos nas células 
filhas uma parte do DNA que vem da fita antiga e uma fita nova complementar. 
Porém, para que essa replicação aconteça é importante a presença da enzima DNA Polimerase. Essa enzima 
está em todos os organismos e realizam a mesma reação enzimática. Elas sintetizam a fita no sentido 5’-3’ e precisa 
de um iniciador, o primer, que precisa ter a extremidade 3’OH livre para que sejam incorporados novos nucleotídeos. 
Além disso, a enzima utiliza como substrato os dNTPs, que são nucleotídeos que compões a fita de DNA, o D significa 
que o açúcar é a desoxirribose e o N pode ser qualquer base nitrogenada dos quatro nucleotídeos possíveis da fita de 
DNA (adenina, timina, guanina e citosina). Uma outra característica importante da DNA Polimerase é que para ela 
exercer sua função ela precisa de uma fita molde, que é o próprio DNA. 
Como já disse, na célula, as duas fitas de DNA servem para replicação. Essas fitas são duplicadas 
simultaneamente em uma estrutura chamada forquilha de replicação. No entanto, a DNA Polimerase sintetiza apenas 
no sentido 5’-3’. Pelo fato das duas fitas de DNA serem antiparalelas e a replicação só ocorrer na direção 5’-3’, como 
podem as fitas se serem sintetizadas simultaneamente? A replicação é semidescontínua, mas o que isso significa? 
Uma das fitas que vai ser sintetizada no mesmo sentido do deslocamento da forquilha, ou seja, a síntese irá ocorrer 
de forma contínua (fita líder/cadeia leading). Já a outra fita de DNA precisa sofrer algumas alterações espacialmente 
para que haja ação da DNA polimerase, então a fita que está sendo sintetizada será sintetizada em fragmentos, que 
são os fragmentos de Okazaki, também podendo ser chamada de fita descontínua (cadeia lenta/leading). Mas, nós 
também sabemos que o DNA não está em pedaços na célula, então teremos mecanismos que irão “eliminar” esses 
fragmentos de Okazaki, ou seja, irão ligar essa sequencia que foram sintetizadas em fragmentos para que ela se torne 
uma fita contínua. As aspas em eliminar é porque fica parecendo que está sendo literalmente eliminado da célula, 
mas não é isso que acontece, o que acontece é o seguinte: nós temos o iniciador que é o primer, ele é feito de RNA, 
e temos o novo DNA, formando então fragmento de Okazaki (primer + nova fita de DNA). O que acontece é que esse 
primer vai ser trocado por DNA e então os fragmentos vão ser ligados pela ação da enzima DNA Ligase, desse modo 
teremos uma fita inteira por completo. 
Vamos agora para uma visão geral da REPLICAÇÃO: Primeiramente a enzimas desenrolam a dupla hélice 
parental, em seguida proteínas estabilizam o DNA desenrolado para formar a forquilha de replicação. A fita líder é 
sintetizada continuamente pela DNA polimerase, simultaneamente a fita complementar é sintetizada de modo 
descontínuo: a enzima RNA polimerase vai colocar os iniciadores, os primes, e a DNA polimerase vai sintetizar uma 
nova fita em partes. Depois a DNA polimerase remove o primer, colocando nucleotídeos de DNA e em seguida os 
fragmentos serão unidos pela enzima DNA ligase. 
Então, como já sabemos, toda a informação genética está contida no DNA, no entanto, essa informação no 
DNA não tem uma função para a célula, ela precisa ser transferida para uma proteína que terá sua função. A 
informação que está contida no DNA ela tem um fluxo que é passado primeiramente para RNA e depois para a 
Proteína, sendo o processo de passagem do DNA para o RNA chamado de TRANSCRIÇÃO e de RNA para Proteína de 
TRADUÇÃO. 
 
Camila Blumetti – MEDFACS/2º Semestre 2019.1 
 
A transcrição do DNA a RNA é feita a partir de enzimas. Temos então o DNA que é dupla fita e uma das fitas 
funcionará como molde para a síntese de RNA, sendo assim a sua sequência será a mesma sequência da fita 
codificadora, apresentando como diferença o nucleotídeo Uracila ao invés de Timina. 
Os principais tipos de RNA que temos na célula são: O RNA transportados, que identifica e transporta os 
aminoácidos até o ribossomo, o RNA ribossômico, constituinte dos ribossomos, RNA mensageiro, que contém a 
informação genética para a sequência de aminoácidos das proteínas. 
Como foi dito acima, a síntese de RNA é feita com ajuda de enzimas, enzimas essas chamadas de RNA 
polimerases. Em eucariotos temos a RNA polimerase I, responsável pela síntese de RNA pré-ribossômico, RNA 
polimerase II, responsável pela síntese de RNA mensageiro e alguns RNAs especializados e, a RNA polimerase III, 
responsável pela síntese dos RNAs transportadores e alguns RNAs pequenos especializados, além do RNA ribossômico 
5s. 
Nos procariotos, a transcrição e a tradução ocorrem no mesmo ambiente celular, visto que, os procariotos 
não possuem núcleo. Como os eucariotos possuem, o RNA é transcrito no núcleo, o RNA mensageiro é exportado 
para o citoplasma, onde será traduzido para ocorrer a produção de proteínas. 
A transcrição é formada por vários passos e os principais são: 
Iniciação – A RNA polimerase liga-se a sequencias especificas do DNA chamadas de promotores 
Elongação – A transcrição é iniciada seguida pela movimentação do complexo de transcrição para fora do 
promotor, desenrolando a hélice do DNA e produzindo moléculas de RNA. O DNA já transcrito volta a ser enrolado, 
quase que imediatamente, recompondo sua dupla-hélice. 
Terminação – Quando a RNA polimerase encontra a sequencia de terminação, o RNA para de ser transcrito. 
Neste momento a bolha de transcrição se desprende, liberando uma molécula de RNA e, imediatamente, a molécula 
de DNA se enrola completamente. 
Os RNAs, conforme vão sendo elongados, o DNA sendo transcrito em RNA, eles podem e, na maioria das 
vezes, eles sofrem um processamento (RNA primário se transformando em RNA maduro). Por exemplo, o 
processamento para o RNA mensageiro ocorre da seguinte forma: ele é produzido e na região 5’ é adicionado um 
nucleotídeo modificado chamado CAP, que ajuda a proteger o RNA mensageiro e se liga a um complexo de proteínas 
de ligação do RNAm ao ribossomo para indicar o início da tradução, ou seja, da síntese de proteínas. Já na extremidade 
3’, ou seja, no final da transcrição, será adicionada uma cauda de nucleotídeos contendo adenina, ou seja, uma cauda 
de poli A (poliadenilação). Essa cauda serve para proteção da informação genética, pois quando o RNA sai do núcleo 
para o citoplasma, há risco de degradação por enzimas de ácidos nucléicos. A presença de CAP na extremidade 5’ e 
de poli A na 3’ é característico do RNAm. 
A transcrição em eucariotos apresenta uma característica bem particular, a presença de um processamento 
chamado de Splicing. O DNA de uma célula eucariota possuem sequências denominadas íntrons e éxons, mas 
somente os éxons fazem parte do RNAm, os íntrons são sequencias que não codificam para uma proteína. Então, o 
RNA que é formado, o pré RNA mensageiro, precisa ser processado para remoção desses íntrons para a formação do 
RNA mensageiro maduro que será a sequência de nucleotídeos que codificará para proteína, ou seja, que será 
importante na tradução. 
 
Camila Blumetti – MEDFACS/2º Semestre 2019.1 
 
O nosso material genético possui mais íntrons do que éxons, qual a importância disso? Proteção! Como eles 
estão em maior quantidade, a maior probabilidade de ocorrer uma mutação são neles, porém eles são regiões não 
codificadoras. 
Agora que já transcrevemos o RNA iremos agora utilizá-lo como molde para síntese de proteína, a tradução.Primeiramente nós temos um RNA mensageiro que contém nucleotídeos, que são as informações de como 
será a sequência de aminoácidos de uma proteína. E com essa informação é dada? Em forma de trinca (códon). Ou 
seja, a cada 3 nucleotídeos temos a informação de qual aminoácido será codificado. 
E onde ocorre a tradução? Nos ribossomos que estão localizados no citoplasma. E como se dá a síntese de 
proteínas? O RNA mensageiro saíra do núcleo e se encontrará e passará pelo meio do ribossomo. O ribossomo irá 
traduzir o RNA mensageiro, “lendo os códons” e codificando os aminoácidos que serão levados pelo RNA 
transportador até o ribossomo onde serão ligados uns aos outros, formando uma ligação peptídica para formar uma 
cadeia polipeptídica que é uma proteína. 
Após a síntese da proteína ou concomitantemente a sua síntese, é necessário ter alguns processamentos 
para que a proteína tenha a sua função e atividade dentro da célula. Entre esses processamentos, temos o 
dobramento (Folding), onde ela vai ganhar a sua forma, temos também a possibilidade dela ser Clivada, porque ela 
pode ser sintetizada em uma proteína maior e para garantir sua atividade precisa ter a ação de alguma enzima para 
realizar a sua clivagem proteolítica, algumas vezes são degradadas para controlar a atividade da proteína dentro da 
célula e algumas vezes alguns aminoácidos precisam sofrer algumas modificações covalentes, como metilação, 
acetilação, hidroxilação, glicosilação, fosforilação, que são nada mais que modificações pós-traducionais, visando 
aumentar a variabilidade. 
Então, como o RNA pode sofrer modificações, o melhor material para se estudar o código genético é o DNA. 
Para a proteína desempenhas sua função dentro do organismo elas precisam se moldar de moto a atingir 
uma forma tridimensional, o enovelamento proteico. AS CHAPERONAS são uma classe de proteínas que auxiliam 
justamente nesse processo, sendo assim de extrema importância. 
Como vimos acima, temos o fluxo do DNA para o RNA (transcrição) o que, no seu curso, formam as proteínas 
(tradução), esse fluxo é chamado de Fluxo da informação gênica, que compõe o Dogma Central da Biologia Molecular.