2 FUNÇÃO DO MATERIAL GENETICO RESUMO

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Genética 
FUNÇÃO DO MATERIAL GENÉTICO 
DOGMA CENTRAL 
Dogma central da biologia 
molecular (Francis Crick, 1958): 
 
• O DNA tem a capacidade de se autorreplicar 
e produzir outra molécula de DNA; 
• O DNA pode sofrer Transcrição e gerar uma 
molécula de RNA; 
• Uma molécula de RNA, pode sofrer 
Tradução e gerar uma proteína; 
• Tem possibilidade de uma molécula de RNA 
sofrer transcrição reversa e formar uma 
molécula de DNA; 
 
REPLICAÇÃO DO DNA: 
• A replicação do DNA ocorre na fase S da 
INTÉRFASE; 
• Novas moléculas de DNA são copiadas a 
partir de moléculas pré-existentes; 
• Isso exige a ruptura das pontes de hidrogênio 
entre as bases nitrogenadas pareadas e o 
afastamento das fitas complementares; 
• Cada fita simples serve de molde para a 
síntese de uma fita complementar, de modo 
que a nova hélice apresenta uma fita velha e 
uma fita nova; 
• Por este processo, as células original (mãe), 
com pequenas possibilidades de erro, 
garantindo precisão na passagem da 
informação de uma célula para outra. 
 
MODELO DE REPLICAÇÃO DO 
DNA: 
 
 
• MODELO DE REPRODUÇÃO DO DNA: 
SEMICONSERVATIVA 
As fitas do DNA se separam e cada uma 
serve de molde para a replicação da fita filha 
(nova). Logo, temos a fita de DNA híbrida. 
 
EXPERIMENTO DE MESELSON 
E STAHL (1958) 
 
Foi feito um experimento, que comprovou que o DNA 
é copiado pela replicação semiconservativa. Eles 
demonstraram isso, utilizando um gradiente de cloreto 
de césio, onde eles colocaram uma molécula de DNA, 
quando as células cultivadas em nitrogênio 15 são 
transferidas para o meio com nitrogênio 14, a primeira 
geração produz uma banda de DNA (intermediário) e 
a segunda produz duas bandas (uma intermediária e 
uma leve). Compatível com as previsões sobre o 
modelo semiconservativo das replicações. 
 
 
QUANDO A MOLÉCULA DE DNA VAI SE 
REPLICAR EXISTEM ALGUNS REQUERIMENTO: 
1. Então o processo exige os moldes esse 
molde é uma única fita de DNA como uma 
molécula possui duas fitas de DNA as duas 
funcionam como molde; 
2. Necessita de matérias-primas (substratos 
primer, desoxirribonucleótido trifosfato - 
dNTPs) a serem reunidas numa nova feita 
nucleotídica; 
3. Enzimas e outras proteínas que vão ler o 
molde e reunir substratos e tudo que for 
necessário para sintetizar a nova molécula de 
DNA. 
ENZIMAS QUE PARTICIPAM DA REPLICAÇÃO: 
• PRIMASE (RNA POLIMERASE): Sintetiza o 
primer (sequência curta de 10 a 12 
nucleotídeos de RNA nos eucariotos), 
responsável por fornecer uma extremidade 3-
OH(3 linhas OH) livre para que a DNA 
polimerase acrescente nucleotídeos de DNA 
complementares aos da fita molde, dando 
início a replicação 
• DNA - POLIMERASES: acrescentam ou 
retiram nucleotídeos durante a síntese do 
DNA; 
Retiram o primer de RNA 
substituindo-o por nucleotídeos de DNA; e c 
Corrigem possíveis erros. 
HELICASE/PROTEÍNAS ligadoras de fita simples - 
SSb proteins: quebra as pontes de hidrogênio entre 
os pb desenrolando as fitas separando-as e mantendo 
as afastadas. 
• DNA GIRASE/TOPOISOMERASES: corta 
uma das fitas da molécula, relaxando a e 
envolvendo a ao contrário para facilitar a ação 
da helicase; 
• DNA LIGASE: une as fitas, 2 a 2. 
A REPLICAÇÃO DO DNA ENVOLVE A 
PARTICIPAÇÃO DE ESE MAS CONHECIDAS 
COMO DNA POLIMERASES: 
 
 
• DNA POLIMERASES: Acrescentam 
nucleotídeos de DNA A extremidade 3’ -OH 
do primer sempre no sentido 5’ → 3’, tanto em 
procariotos, quanto em eucariontes; 
• As DNA polimerases não sintetizam DNA no 
sentido 5' → 3’, logo o DNA é replicado de 
forma contínua numa fita (fita “leading” ou 
líder) e de forma descontínua na outra fita 
(fita “lagging ou atrasada); 
• Fragmentos de okazaki: fragmentos de 
nucleotídeos formados no sentido 5’ → 3’, 
que são reunidos para formar a fita 
“lagging” do DNA que é sintetizada 
descontinuamente. 
 
BOLHA DE REPLICAÇÃO 
 
 
Nessa figura temos uma bolha de replicação que, se 
dividirmos ao meio, temos duas forquilhas de 
replicação, onde uma abrirá na direção esquerda 
para a direita e a outra na direção oposta. Os lados 
são diametralmente opostos e vão ser como um 
espelho, irão refletir e serão idênticos, na parte de 
baixo teremos a replicação da fita atrasada e na 
parte de cima a replicação da fita líder. 
• Na fita de cima, Líder: Se dividirmos ao meio, 
teremos a abertura da fita de DNA que 
serviram de molde, e observando a direção 
das fitas antiparalelas vemos que, se uma das 
extremidades é 5’ a outra consequentemente 
será 3’, o que quer dizer que, no início da fita 
3’, teremos o acréscimo do primer e a DNA 
polimerase complementa colocando os 
nucleotídeos de forma contínua. Desse modo, 
a DNA polimerase sintetiza no sentido 5’ 3’. 
• Na fita de baixo, Atrasada: Se em uma 
extremidade é 5’, na outra será 3’. A fita é 
conhecida como atrasada devido ao dna-
polimerase ter que adicionar outros 
nucleotídeos a fita para que desse modo ela 
possa sintetizar, tudo isso acontece no meio 
da fita. Ao final os primos se retiram porque 
eles são trechos curtos de ribonucleotídeos e 
por fim os trechos da fita atrasada serão 
reunidos com a remoção do Primer e a dna-
ligase é a responsável por remover esse 
Primer. A DNA ligase vai fazer a união a 
extremidade final 3’ OH, ao início dessa outra 
extremidade 5’ 
 
 
• Assim a nova fita de DNA é sintetizada a 
partir de desoxirribonucleotídeos 
trifosfatados (dntp). Os dntp são a matéria 
prima do nosso material genético; 
• A fita recém-sintetizada é complementar e 
antiparalela a fita molde; 
• As duas fitas são mantidas juntas através de 
Pontes de hidrogênio; 
• Na imagem da desoxirribonucleotídeo temos 
a base que vai se ligar no carbono 1(posição 
1) do açúcar, pentose, o grupo fosfato que é 
o que vai responder pela carga negativa 
desse monômero que se prende no carbono 
5(5'). Ligado ao carbono 3(3') temos uma 
hidroxila. 
• Se a molécula do DNA é antiparalela 
pareado com o 5' está o 3'. O DNA-
polimerase acrescenta nucleotídeos no 
sentindo 5'3'. 
• Na extremidade 3' livre é uma Hidroxila 
(OH), na extremidade 5' é um grupo fosfato; 
• Logo temos a ordem: Fosfato (posição 5') - 
Açúcar - base nitrogenada. 
• Na nova replicação o grupo 3'OH se liga ao 
grupo fosfato que vem chegando; 
• Ponte fosfodiéster. 
 
• Em um processo de replicação do DNA uma 
molécula original (fita cinza), foi aberta uma 
forquilha e ela irá correr na direção 5'3'; 
• As duas fitas são fitas moldes, no entanto a 
de baixo começa com 3' e termina com 5' e a 
de cima é ao contrário; 
• A nova fita recém-formada (vermelha); 
• A síntese de DNA vai ocorrer da esquerda 
para direita em uma fita e da direita para 
esquerda em outra fita, por serem anti 
paralelas, mas sempre na direção 5'3'. 
 
 
1. Fragmentos de Okazaki: São trechos que 
foram sintetizados de forma interrompida 
devido a atuação da enzima DNA 
polimerase, que só atua no sentido 5'3'. 
2. A fita de DNA é contínua em uma linha e 
descontínua sobre a outra. 
 
REPLICAÇÃO DE DNA NOS 
PROCARIOTOS 
 
a. Fita molde 5'3' (Cinza), a primase acrescenta 
um primer (verde) constituído de RNA e em seguida a 
DNA polimerase III estende essa fita (vermelho). 
Portanto a Polimerase III que acrescenta os 
nucleotídeos de DNA ao primer. 
b. Outra fita já foi estendida e a DNA polimerase 
I retira o primer. Troca o Primer por 
desoxirribonucleotídeos e chegam trifosfatados; 
c. Após a substituição do último nucleotídeo do 
primer de RNA, o intervalo permanece no esqueleto 
açúcar fosfato da fita; 
d. O DNA ligase faz uma ponte fosfodiéster entre 
o grupo 5' fosfato do nucleotídeo Inicial que foi 
adicionada pelo DNA polimerase III e a extremidade 
3'OH do nucleotídeo que tinha sido adicionado pelo 
DNA polimerase I. Portanto, o papel da DNA ligase é 
não deixar nenhum intervalo entre o esqueleto 
açúcar-carbono. 
 
OUTRO EXEMPLO DE REPLICAÇÃO: 
 
ORIGEM DE REPLICAÇÃO: 
 
1. DNA PRIMASE: Sintetiza trechos curtos de 
DNA fornecendo um grupo 3'OH ao qual o 
DNA polimerase pode adicionar nucleotídeos.Sem essa ponta 3'OH não há como a dna-
polimerase fazer com que a fita cresça. 
2. ORIGEM: tem abertura nos dois sentidos. 
 
NÚMERO E EXTENSÃO DOS REPLICONS: 
 
• VÍRUS E PROCARIOTOS: bactérias e 
plasmídeos apresentam uma única região 
onde a replicação se inicia: Replicon. 
• REPLICONS: fragmento de DNA replicado a 
partir de uma única origem de replicação. 
REPLICAÇÃO TETA: Replicação comum na Bactéria 
E.coli e outras bactérias. 
 
1. A dupla hélice do DNA começa a se 
desenrolar na origem de replicação, 
separando os filamentos polinucleotídeos 
que irão servir de moldes para sínteses de 
novos DNA. 
2. A deselicoidização da dupla hélice forma uma 
bolha de replicação. 
3. Essa bolha de replicação pode ter uma 
forquilha de replicação (separar as 
duplas hélices ao redor do núcleo) em cada 
ponta ou somente em uma ponta. 
1. Se existirem 2 forquilhas de 
replicação uma em cada ponta, as 
forquilhas progridem em ambos os 
sentidos (replicação bidirecional) 
deselicoidização simultaneamente 
e replicando o DNA até que por fim 
se encontrem. 
2. Se existir somente uma forquilha de 
replicação, ela continua ao redor de 
todo o círculo para produzir duas 
moléculas completas de DNA 
circulante. 
4. São produzidas duas moléculas circulares de 
DNA 
RESULTADO: Os produtos da replicação teta são 
duas moléculas circulares de DNA. 
 
REPLICAÇÃO DE DNA NOS 
EUCARIOTOS 
 
EUCARIOTOS: a origem da replicação se dá numa 
sequência específica de bases do DNA, que é 
reconhecida pela DNA polimerase e demais enzimas 
e cofatores envolvidos no início da replicação. 
• A velocidade da é mais lenta, cerca de 10x 
inferior, do que nos procariotos; 
• Motivos: Possuem mais DNA, que está 
associado a proteínas histonas 
(nucleossomos); e por que simultaneamente, 
a replicação ocorre em vários cromossomos 
sendo que cada cromossomo pode ter até 
3.000 replicons. 
• O DNA sintetizado é reparado: Qualquer erro 
pode ser reparado. Evita mutações. 
 
Replicação do DNA Linear: 
1. O DNA dos eucariotos constitui em geral um 
cromossomo, que é uma molécula linear. Em 
cada cromossomo a gente pode encontrar 
diversas origens de replicação; 
2. Em cada origem o DNA vai se replicar 
fazendo um bumbo de replicação; 
3. A síntese do DNA vai acontecer utilizando 
ambas as fitas como molde e aí teremos uma 
Forquilha de replicação dessa orientação e 
outra Forquilha de replicação na orientação 
contrária. Então a partir de cada bulbo temos 
duas Forquilhas de replicação; 
4. Quando as Forquilhas que estão correndo em 
direções opostas se encontrarem teremos a 
junção de dois bulbos, a partir daí a síntese 
se torna contínua. 
5. No final teremos duas moléculas de DNA 
lineares, idênticas entre si e idênticas à 
molécula original no que se refere a 
sequência de pares de bases nitrogenadas. 
 
ESQUEMA DE UM CROMOSSOMOS 
EUCARIÓTICO 
 
• Cada cromossomo eucarioto tem 1 
centrômero e 2 telômeros, um em cada 
extremidade; 
• Telômeros: São constituídos de sequências 
moderadamente repetitivas do DNA. 
• CENTRÔMEROS: É uma região estreita onde 
o cenetoquero se forma e os microtúbulos do 
fuso se ligam. 
• Na figura temos um cromossomo e um 
cromossomo com duas cromátides; 
• Cromátides irmãs: são duas moléculas de 
DNA; 
 
TELÔMEROS E TELOMERASE 
 
PROCARIOTOS: Seu cromossomo circular não tem 
pontas e por isso é replicado continuamente até sua 
finalização. 
EUCARIOTOS: a cada ciclo de reprodução (divisão 
celular), ocorre um encurtamento dos cromossomos 
lineares em suas extremidades(telômeros). 
• Com a remoção do primer, deixa de existir 
trecho adjacente do DNA replicado para 
fornecer o grupo 3'OH, ficando uma lacuna. 
• Apresentam problemas de replicação da 
extremidade dos cromossomos. 
• CONSEQUÊNCIA: 
o Perda de sequências curtas de DNA 
não codificante e, sucessivamente, 
de sequências codificadoras, 
causando prejuízos das células; 
o Envelhecimento pela desestabilidade 
dos cromossomos; 
o Câncer. 
TELOMERASE (RIBONUCLEOPROTEÍNAS): 
enzima presente em algumas células dos eucariotos( 
embrionárias, germinativas, da medula óssea e do 
intestino), que estende esta região sucessivamente, 
possibilitando a síntese do DNA complementar na 
parte terminal do cromossomo. 
 
COMPARAÇÃO: 
 
1. No 1° o sentido da replicação é do telômeros 
(ponta) para o centrômero; 
2. No 2° perda de parte da fita em relação a fita 
mãe. Ocorreu um Encurtamento. 50% das 
fitas possuem Encurtamento na região 
telomérica. 
3. As fitas tardias são importadas a cada ciclo de 
replicação. A sequência de primer do RN na 
extremidade do telômero da fita molde é 
removida, mas não é substituída por 
nucleotídeos de DNA. 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS GERAIS DA DUPLICAÇÃO 
DO DNA 
 
 
TRANSCRIÇÃO-SÍNTESE DO 
RNA 
 
 
• DNA (gene-segmento de DNA): Produzir uma 
cadeia polipeptídica; 
• O DNA não pode sair tu nunca para comandar 
a síntese proteica no citoplasma. Assim no 
núcleo a mensagem do DNA é transferida ao 
RNA mensageiro por meio de transcrição. 
• A transcrição ocorre no núcleo da célula e não 
se dá ao longo de todo o comprimento da 
molécula de DNA como a repetição do DNA 
mas ao longo dos genes individuais ou grupos 
de genes escolhidos. 
 
GENES OBTIDOS A PARTIR DA TRANSCRIÇÃO 
DO DNA: 
 
1. Em alguns vírus RNA se auto replicam, geram 
cópias de moléculas de RNA diretamente. 
2. O RNA pode passar suas informações para 
as proteínas, por meio da tradução genética. 
3. RNAs comuns em Eucariontes e 
Procariontes: 
a. RNA mensageiro (RNAm) ; 
b. RNA ribossômico (RNAr) ; 
c. RNA transportador ou transferência (RNAt). 
4. Tipos de RNA produzidos em seres 
eucariotos: 
a. Pré RNA mensageiro (pre-
mRNA) ; 
b. RNA pequeno nuclear; 
(snRNA) 
c. RNA pequeno 
nucleolar;(snoRNA) 
d. RNA pequeno 
citoplasmatico;(scRNA) 
e. Micro RNA;(miIRNA); 
f. RNA pequeno de 
interferência (siRNA) ; 
g. RNA pivi de interação 
(piRNA). 
FUNÇÕES: 
 
• Como acontece a replicação do DNA a 
transcrição do RNA requer um molde, ou seja, 
uma das duas fitas de DNA (dupla-hélice); 
• Contudo, a transcrição exige apenas uma 
das fitas de DNA com algumas exceções; 
• A fita transcrita é denominada de fita molde 
ou fita antissenso, enquanto a fita não 
transcrita é a fita não molde ou fita senso. 
• Unidade de transcrição: é a região do DNA 
que codifica uma molécula de RNA, incluindo 
as sequências necessárias para a sua 
transcrição; 
• Uma unidade de transcrição inclui três 
regiões: 
o Promotor: uma sequência de DNA 
consenso, reconhecida pelo aparato 
de transcrição. Sua função é indicar 
qual das duas fitas do DNA será lida 
como molde; a direção a transcrição; 
o seu sítio inicial, incluindo o primeiro 
nucleotídeo a ser transcrito em RNA. 
o Região transcrita (codificadora do 
RNA): uma sequência de 
nucleotídeos de DNA que é transcrita 
na molécula de RNA. 
o Finalizador (terminador): uma 
sequência de nucleotídeos do DNA 
(parte da sequência codificadora do 
RNA) que sinaliza onde a transcrição 
deve ser finalizada. 
 
ESTRUTURA CLÁSSICA DE UM GENE: 
 
 
 
• RNA POLIMERASE: se acopla a região do 
DNA a ser transcrita, desfazendo as pontes 
de hidrogênio entre as bases 
complementares, separando as fitas e 
expondo os nucleotídeos que serão 
transcritos. Na maioria dos eucariotos 
existem três tipos de RNA polimerase: I, II e 
III; 
o RNA POLIMERASE I: Transcreve 
todos os RNA ribossômico RNAr 
exceto o RNA ribossômico 5S. Local: 
nucléolo 
o RNA POLIMERASE II: transcreve 
RNA mensageiro, RNA pequeno 
nucleolar, alguns, RNA nuclear e 
Micro-RNA; 
o RNA POLIMERASE III: Transcreve 
RNA transportador, o pequeno RNA 
ribossômico 5S, certos micro-RNA e 
alguns RNA pequeno nucleolar. 
Local: nucleoplasma. 
• RNAm: é transcrito na direção 5’ - 3’ pela 
incorporação de nucleotídeos 
complementares aos nucleotídeos da fita 
molde do DNA. 
 
O PROCESSO DE TRANSCRIÇÃO PODE 
OCORRER AO LONGO DUAS FITAS: 
 
 
• A direção de transcrição vai ser a mesma; 
• Se inicia da extremidade3’ da fita molde; 
• E 5’ linha da fita nova. 
 
• A síntese de RNA é complementar e 
antiparalela a fita molde do DNA que será 
transcrita; 
• A síntese do RNA não exige um primer, 
como acontece na síntese do DNA; 
• A transcrição continua até que um ponto de 
terminação seja encontrado; 
• A RNA polimerase e o RNA mensageiro são 
liberados e a molécula de DNA se recompõe, 
reconstituindo as pontes de hidrogênio, 
rompidas no início do processo. 
 
 
RNA NOS PROCARIOTOS: 
 
 
O RNA transcrito se constitui no RNA mensageiro 
propriamente dito a ser utilizado na síntese de 
Proteína e, depois, degradado. 
 
 
RNA NOS EUCARIOTOS: 
 
• O RNA é transcrito na chamada RNA 
heterogêneo nuclear que precisa ser 
processado para gerar RNA mensageiro com 
apenas exons (sequências de úteis para 
codificação dos aminoácidos) e introns 
(região não codificadora) são retirados por 
endonucleases e os Jackson Ligar relegados 
para gerar o RNA mensageiro. 
• O RNA heterogêneo nuclear sofre adição de 
uma guanina metilada na extremidade 5’ 
(capacete) e de uma cauda de poli-a na 
extremidade 3’ para proteger o RNA 
mensageiro da degradação por enzimas. O 
capacete também facilita a ligação do RNA 
mensageiro aos ribossomos durante a 
síntese proteica. 
• O processamento do RNA heterogêneo 
nuclear ocorre no núcleo da célula e o RNA 
mensageiro formado é liberado para o 
citoplasma onde se associa as proteínas que 
os protegem da degradação por Endo e 
exonucleases. Ao complexo RNA 
mensageiro e proteínas dá-se o nome de 
informossomo. 
 
 
COMPARAÇÃO: 
 
 
O CÓDIGO GENÉTICO 
1ª HIPÓTESE: a proteína é um arranjo linear de 
aminoácidos assim como ácido nucleico é um arranjo 
linear de nucleotídeos. 
• Estudos de sequenciamento dos aminoácidos 
nas proteínas foram correlacionados com a 
sequência exata de nucleotídeos do DNA; 
• Logo, a informação genética codificada no 
DNA é repassada fielmente ao RNA 
mensageiro que, no citoplasma, é traduzido 
em uma cadeia polipeptídica (proteína). 
2ª HIPÓTESE: existência de um código genético. 
• Problema básico: de que modo o código 
escrito com quatro nucleotídeos (A, T, G e 
C) corresponderia a um outro código com 20 
aminoácidos diferentes que podem ser 
encontrados em uma cadeia polipeptídica? 
 
PROTEÍNAS QUE PODEM TER VÁRIOS GRUPOS 
FUNCIONAIS: 
 
DECIFRAÇÃO DO CÓDIGO 
GENÉTICO 
• DUAS ETAPAS: 
o 1ª ETAPA - IDEIA E 
ESPECULAÇÕES: seria necessária, 
no mínimo, uma combinação de três 
nucleotídeos do RNA mensageiro 
para purificar cada aminoácido. 
o CÓDON: Conjunto de nucleotídeos 
que codificam um único aminoácido. 
o Se um códon consistisse em um 
único nucleotídeo, existiriam 
apenas quatro códons (A, G, C, e U) 
diferentes os quais codificam apenas 
4 aminoácidos diferentes. Mas 
existem 20 aminoácidos diferentes 
para codificar. 
o Se um códon consistisse de 2 
nucleotídeos (Tipo GU, AC, AA etc.), 
haveria 4x4 = 16 códons possíveis, o 
que seria insuficiente para codificar 
20 aminoácidos. 
o Com 3 nucleotídeos (tipo, AGA, 
AUC, AAA etc.) haveria 4xx4x4 = 64 
Códons possíveis, sendo mais que 
suficientes para codificar os 20 
aminoácidos. 
• De fato, um códon consiste na combinação 
de três nucleotídeos. 
 
 
• 2ª ETAPA - A DECIFRAÇÃO 
DEFINITIVA TEVE INÍCIO EM 1960. 
o Descoberta da síntese de cadeias 
polipeptídicas in vitro por meio do 
uso de RNA mensageiro sintético 
de composição de bases 
conhecidas; 
o Síntese de DNA mensageiro 
pela enzima polinucleotídeo 
fosforilase que não usa nenhuma 
fita de DNA como molde, e assim 
a sequência de nucleotídeos do 
RNA mensageiro depende 
exclusivamente da composição 
de bases no meio. 
▪ ex: se único nucleotídeo 
for o UDP - difosfato de 
uridina - o RNA 
mensageiro sintético será 
um homopolímero 
contendo apenas 
uracila(U); 
• CÓDON: Sequência de 3 nucleotídeos 
que codificam um determinado 
aminoácido. 
o 1º códon descoberto: 
correspondente ao aminoácido 
fenilalanina. 
▪ Quando um RNA 
mensageiro sintético 
contendo apenas uracila 
era usado para dirigir à 
síntese proteica in vitro, a 
proteína é formada a 
continha apenas 
fenilalanina. Logo o 
códon 5’ UUU 3’ codifica o 
aminoácido fenilalanina 
▪ Depois: o RNA 
mensageiro contendo 
apenas adenina (poli-A) 
produzia a lisina cujo 
códon é (5' AAA 3'); RNA 
mensageiro contendo 
apenas citosina (Poli-C) 
produzir a prolina cujo 
códon é (5' CCC 3'). 
• Os códons contendo mais de um tipo de 
nucleotídeo foram identificadas usando-
se RNA mensageiro sintético com dois 
tipos de base. 
o EX: numa reação com os 
nucleotídeos adenina e citosina 
na proporção de 70% e 30%, 
respectivamente, o RNA 
mensageiro sintético conterá 70% 
de A e 30% de C. 
▪ OBS: embora seja 
possível determinar a 
composição percentual do 
RNA mensageiro como 
todo, a sua sequência de 
bases será desconhecida. 
• Exemplo: no caso acima a sequência 
5’AAA 3’ tem probabilidade de 0,7 x 0,7 x 
0,7 = 0,343. Isso significa que 34,3% dos 
Caldos São presumivelmente desse tipo 
(5’ AAA 3’) 
• As probabilidades dos demais códons 
são: 
 
A probabilidade total será de 100%: 34,3% + 
3x(14,7) + 3x(6,3%) + 2,7% = 100% 
 
 
• A identificação dos códons e dos seus 
respectivos aminoácidos pode ser feita 
correlacionando-se a frequência 
esperada de um tipo de códon com a 
frequência de cada aminoácido 
encontrado na cadeia polipeptídica. 
o 
• Niremberg e Leder (1964): 
Desenvolveram um método mais 
eficiente para determinar os 64 códons. 
o Descobriram que moléculas de 
RNAt carregadas com seu 
aminoácido específico se ligam ao 
complexo ribossomo - RNAm 
▪ Ex: Quando um RNAm 
poli-U (homopolímero) é 
misturado ao ribossomos, 
somente RNAt da 
fenilalanina se prende 
àquele complexo. 
o A ligação específica do RNAt não 
requer longas moléculas de 
RNAm, sendo suficiente apenas 
um trinucleotídeo para a ligação. 
Ex: O trinucleotídeo 5’ UUU 3’ 
resulta na ligação RNAt - 
fenilalanina; e o trinucleotídeo 5’ 
AAC 3’ promove a ligação RNAt - 
asparagina. 
o Assim, eles decifram os 61 
códons que codificam todos os 
20 aminoácidos. 
 
PROPRIEDADE DO CÓDIGO 
GENÉTICO 
 
Na síntese de proteínas a partir da informação 
genética do DNA, o código genético obedece a 
algumas propriedades: 
• 1ª - O CÓDON OU UNIDADE DO CÓDIGO 
GENÉTICO É CONSTITUÍDO DE TRÊS 
NUCLEOTÍDEOS: 
o Crick et.al. (1961): Induziram 
mutações não-funcionais no fago 
T4 pela retirada ou inserção de 1 a 2 
nucleotídeos. Quando retiravam ou 
inseriram três, a funcionalidade do 
gene era restabelecida. 
o Khorana (1966): RNAm de 
sequência 5’ UGU GUG UGU 3’ 
produzia uma cadeia polipeptídica 
com dois tipos de aminoácidos: 
cisteína - valina - cisteína, indicando 
que o códon 5’ GUG 3’ o da valina. 
• 2ª O CÓDIGO TEM PONTO INICIAL: 5’ 
AUG 3’ no RNAm, que se liga ao aminoácido 
formil-metionina (procariontes) e metionina 
(eucariontes). 
• OBSERVAÇÕES: 
o Nem todas as proteínas se iniciam 
com este aminoácido, pois existem 
enzimas que o removem. Assim, a 
sequência peptídica funcional pode 
ser iniciar no 2º aminoácido. 
o Além disso, proteínas que serão 
exportadas para organelas ou para o 
exterior da célula podem se iniciar a 
partir do 16º até o 31º aminoácido 
(após a eliminação de uma 
sequência de 15 a 30 aminoácidos 
na sua sequência guia - 
extremidade amino-terminal). 
• 3ª O CÓDIGO NÃO É SOBREPOSTO: 
o Cada grupo de 3 nucleotídeos 
específica somente um aminoácido, 
enquanto num código sobreposto 
codifica vários aminoácidos. 
o Ex: a sequência 5’ ACUGCA 3’ 
codifica sem sobreposição apenas 
dois aminoácidos: 5’ ACU 3’ = 
treonina e 5’ GCA 3’ = ALANINA. 
▪ Ex: Se o código 
fosse sobreposto em 
dois nucleotídeos, 
esta mesma 
sequência codificaria 
quatro aminoácidos: 
5’ ACU 3’ = 
treonina; 5’ CUG 3’ 
= leucina; 5’ UGC 
3’ = cisteína; e 5’ 
GCA 3’ = Alanina. 
Se fosse sobreposto 
em um nucleotídeo, 
seriam codificados 
dois aminoácidos: 5’ 
ACU 3’, 5’ UGC 3’ e 
sobrariam os 
nucleotídeos 5’ CA 
3’ que não 
encaixam (aa) 
aminoácidos. 
• A conclusãosobre a não sobreposição foi 
obtida mediante estudos da sequência de 
aminoácidos em mutantes para a capa 
proteica do vírus do mosaico do tabaco -
TMV. A mutação alterava apenas um 
aminoácido. 
• Veja no caso anterior (5’ ACUGCA 3’): Se G 
for trocada por C e se não existe 
sobreposição, então a alanina (5’ GCA 3’) 
será trocada por prolina (5’ GCA 3’). 
o Se houvesse sobreposição em dois 
nucleotídeos, seriam alterados 
vários códons e, consequentemente, 
mais de um aminoácido, assim: 
▪ 5’ ACU 3’ ; 
▪ 5’ CCA 3’; 
▪ 5’ UCC 3’; MUDA 
▪ 5’ CCA 3’; MUDA 
 Note que, 5’ CUG 3’ = 5’ CUC 3’ = LEUCINA. 
 
 
• 4ª O CÓDIGO NÃO TEM VÍRGULAS: 
o Na leitura dos códons não há nenhum 
nucleotídeo no RNAm diferente dos 
quatros (A, C, G, U) normais que 
funcione como vírgula, separando os 
códons um do outro, ou seja, "v " em 
5'vACUvGVAv3' funcionaria como 
vírgula. 
o Isto não existe! Pois todos os 
polinucleotídeos sintéticos formados 
a partir de um único nucleotídeo (Poli-
A, Poli-G, Poli-C e Poli-C) são 
traduzidos. 
• 5ª O CÓDIGO É DEGENERADO: 
o Pela tabela do código genético 
notamos que a maioria dos 
aminoácidos é codificada por mais de 
um códon diferente. 
▪ 61 códons para 20 
aminoácidos (média de 3,05 
códons/aminoácidos). 
• A degenerescência é variada entre os 20 
aminoácidos. Ex: seria, arginina e leucina 
são codificadas por 6 códons diferentes; 
Valina é codificada por 4 códons diferentes; E 
isoleucina por 3 códons. 
• Apenas metionina e triptofano são codificados 
por um único códon cada: 5' AUG 3' e 5' UGG 
3', respectivamente. 
• Sobretudo para a terceira base na posição 3'. 
Pela tabela todos os aminoácidos para os 
quais o código é degenerado tem as duas 
primeiras bases em comum exceto leucina, 
serina e arginina, com 6 códons cada. 
• O pareamento do códon do RNA 
mensageiro com o anticódon do RNA 
transportador ocorre de forma antiparalela 
entre a terceira a base do códon na posição 
3' e a primeira a base do anticódon na posição 
5'; 
• Existem pareamentos fortes entre (adenina 
e uracila; e guanina e citosina) e fracos ou 
oscilantes nos demais os pareamentos 
oscilantes aumentam a degenerescência do 
código na terceira base do códon. 
 
 
PAREAMENTO CÓDONS-ANTICÓDON 
PERMITIDOS PELA REGRAS DE OSCILAÇÃO: 
 
I = INOSINA: Base nitrogenada rara encontrada 
apenas no RNA transportador. 
 
 
• Se as duas primeiras bases que codificam 
um aminoácido são diferentes, há 
necessidade de RNA transportadores 
diferentes e o pareamento com RNA 
mensageiro será forte. 
o Exemplo: Serina (os coódons 5’ 
UCU 3’ e 5’ AGU 3’ do RNAm 
requerem RNAts com os anticódons 
5’ AGA 3’ e 5’ACU 3’, 
respectivamente. 
o Vantagem evolutiva da 
degenerescência: tornar o código 
mais estável e protegido contra os 
efeitos da Mutação. 
▪ EX: No códon 5' GCU 3' a 
troca de U por C ou A ou G 
não faria diferença, uma vez 
que 5'GCC 3'; 5' GCA 3'; e 5' 
GCG 3' codificar am o 
mesmo aminoácido: 
Alanina. 
• 6ª O CÓDIGO NÃO É AMBÍGUO: 
o Em condições naturais, um códon 
não codifica dois ou mais 
aminoácidos diferentes. 
▪ Exceção: em certas 
condições artificiais 
(alterações no pH, 
temperatura ou presença de 
estreptomicina no meio de 
cultura) o códon 5’ UUU 3’ 
da E. coli codifica tanto 
fenilalanina como leucina, 
treonina e isoleucina. 
• 7ª O CÓDIGO É UNIVERSAL: 
o Os códons especificam sempre os 
mesmos aminoácidos em todos os 
organismos vivos. 
o Ele é UNIVERSAL, porque é 
DEGENERADO. 
▪ Demonstração: RNAm é 
ribossomos de reticulócitos 
de coelhos foram 
corretamente reconhecidos 
por RNAts de E. coli, com 
síntese da hemoglobina. 
▪ Exceções: alguns códons 
assumem significados 
diferentes em mitocôndrias 
de algumas espécies. 
▪ 
▪ Consequências: 
▪ Evolutiva: A origem 
da vida na terra deve 
ter sido única, sendo 
o conjunto de 
proteínas e enzimas 
necessárias para a 
sobrevivência similar 
em todos os seres 
vivos. 
▪ No entanto, 
os seres 
vivos exibem 
uma 
diversidade 
extremamen
te grande 
tanto de 
aspectos e 
comportame
ntos quanto 
das 
proporções 
A/T e G/C. 
▪ Obtenção dos 
organismos 
transgênicos. 
• 8ª O CÓDIGO TEM PONTO FINAL: 
o O término da leitura da fita de RNAm 
é determinado por três códons de 
terminação: 5’ UAA 3’: 5’ UAG 3’ e 
5’ UGA 3’, que não são lidos por 
RNAts. 
o Em vez disso, estes códons 
possuem afinidade para se ligar a 
proteínas específicas conhecidas 
como fatores de ligação. 
o 
TRADUÇÃO: SÍNTESE DE 
PROTEÍNAS 
• A síntese proteica é conhecida como 
tradução ou translação: a linguagem escrita 
com as 4 letras (nucleotídeos) deve ser 
traduzida na forma de proteínas contendo 20 
palavras (aminoácidos). 
• Processo mais complexo que a replicação do 
DNA e a transcrição do DNA RNA, pois 
envolve a participação de mais de uma 
centena de macromoléculas tais como: 
enzimas RNAts RNAm e ribossomos. 
• Um dos primeiros passos na tradução é a 
ativação dos aminoácidos e o carregamento 
dos RNAts, assim: 
o Aminoácido + ATP →Aminoacil-RNAt 
sintetase → Aminoacil ~AMP + Ppi 
o Aminoácido ~AMP + RNAt → 
Aminoacil-RNAt síntease → 
Aminoacil-RNAt + AMP 
• Aminoacil RNAt sintetase: Cria um 
ambiente favorável para a realização das 
reações anteriores; 
o Sua molécula tem quatro sítios 
específicos: 
▪ Um sítio para o ATP; 
▪ Um sítio para um dentre os 
20 aminoácidos; 
▪ Um sítio para o RNA 
transportador 
correspondente ao 
aminoácido; 
▪ e um sítio para uma 
molécula de água usada na 
Hidrólise. 
o Logo, existem pelo menos uma 
Aminoacil-RNAt síntease para 
cada aminoácido. 
• Portanto, a tradução correta da mensagem 
genética depende do Alto grau de 
especificidade (entre o aminoácido e seu 
respectivo RNAt) dessa enzima. 
 
• A tradução ocorre em 03 etapas sucessivas: 
Início, elongação e término da cadeia 
polipeptídica, com similaridade em 
procariotos e eucariotos. 
• Cada ribossomos é formado por duas 
subunidades, sendo que: 
o Ribossomo procarioto:30S e 50S 
(70s); 
o Ribossomo eucarioto: 40S e 
60S(80S); 
• Cada ribossomo contém dois sítios:A 
(Sítio do aminoácido) e P( sítio do peptídeo). 
 
 
 
• Ambos RNAts são específicos para o 
aminoácido metionina a,reconhecendo o 
códon 5’ AUG 3’ do RNAm. 
• O início da tradução começa na subunidade 
menor do ribossomo (30S ou 40S), que ao se 
juntar à subunidade maior (50S ou 60S) 
formam o ribossomo completo, denominado 
também de complexo de iniciação. 
 
INICIAÇÃO: 
• Nos PROCARIOTOS, o anticódon da formil-
metionina-RNAt, se liga ao códon de 
iniciação 5' AUG 3' do RNAm por meio de 
Pontes de hidrogênio entre suas bases 
complementares. 
• Nos EUCARIOTOS a ligação do RNAt, ao 
RNAm se faz por meio do caminham e tô da 
subunidade 40S sobre o RNAm no sentido 
5'3' até encontrar o primeiro 5' AUG 3' que 
se pareia com o anticódon. 
o Em todos os passos da iniciação, 
participam enzimas fatores de 
iniciação e há consumo de energia 
proveniente de ATP e GTP. 
ELONGAÇÃO: 
• ocorre a partir do complexo de iniciação com 
leitura orientada no sentido 5'3' do RNA. 
o Os aminoácidos são unidos por meio 
de uma ligação peptídica entre o 
grupo carboxílico do primeiro 
aminoácido e o grupo amino do 
segundo. 
o A ligação peptídica é catalisada pela 
peptidil transferase (enzima 
integrante da subunidade maior do 
ribossomo). 
• Após esta ligação, ocorre a translocação: O 
ribossomo se move sobre o RNAm em uma 
extensão de três nucleotídeos - um códon; O 
dipeptídeo-RNAt move-se do sítio A para o 
sítio P e o RNAt descarregando do sítio P é 
liberado. 
• O resultado de translocação é o terceiro 
códon do RNAm ficar posicionado no sítio A, 
pronto para receber o terceiro aminoácido 
RNAt. 
• Este processo repete-se até o final da cadeia 
polipeptídica e, em cada passo, estão 
envolvidas várias enzimas, os fatores de 
elongação, e o GTP 
• Apenas o RNAt (procariotos) RNAt 
(eucariotos) entra no sítio P todos os outros 
RNAts entram no sítio A. 
• A terminação ocorre quando o sítio A se 
encontra um dos três códons:5' UAA 3' ou 
5' UAG 3' ou 5' UGA 3’, para os quais não 
existem RNAts com anticódons 
complementares, mas sim proteínas 
específicas que os reconhecem como sinais 
de parada. 
• Tais proteínas ou fatores de liberação se 
ligam a um dos códons de terminação no 
sítio A e ativam a peptidil transferase, que 
realiza a Hidrólise de ligação entre o 
polipeptídeo e o RNA no sítio P. 
• Após a Hidrólise, a cadeia polipeptídica 
completa se dissocia do RNAt, a molécula de 
RNAm se libera dos ribossomos e estes, por 
sua vez, de dissociam em suas duas 
subunidades. 
VALE RESSALTAR QUE: 
• Muitos ribossomos podem traduzir 
simultaneamente uma única molécula de 
RNAm, o que aumenta enormemente a 
eficiência da utilização desta molécula. 
• Um grupo de ribossomos ligados a uma 
molécula de RNAm é chamada 
polirribossomos ou polissomos. 
Cada ribossomo do grupo funciona 
independentemente, sintetizado uma molécula 
completa de cadeia polipeptídica. 
AQUI É POSSIVEL VER TODOS 
ESSES PROCESSOS: 
 
• O carregamento do RNA transportador com 
seu respectivo aminoácido trazendo na sua 
extremidade um anticódon (UAC) e ele vai se 
ligar no sentido antiparalelo a outro códon. A 
unidade menor se conecta primeiro e a maior 
vem em seguida. 
• Iniciação: Desse modo, o primeiro Códon é 
posicionado no sentido sítio peptídico. Então 
o próximo RNA transportador vai trazer um 
aminoácido que vai encaixar no sítio A. O sítio 
E representa o sítio de Saída (Exit). 
• Elongação: Vai haver deslocação do 
ribossomo sobre a molécula de RNAm no 
sentido 5’ 3’, mesmo sentido da tradução e 
transcrição do RNA. 
• Terminação: O ribossomo chegou ao último 
códon do RNAm que não encaixa nenhum 
aminoácido, ele é um códon que vai atrair 
fatores de liberação, que são proteínas que 
fazem com que a cadeia polipeptídica se 
desprenda do RNAt (sítio P), ela vai ser 
liberada e esse RNAt também será liberado 
para o meio e as duas subunidades que 
compõem o ribossomo, vão se desassociar. 
Com isso, termina a síntese proteica por esse 
ribossomo, que será reaproveitado depois. 
Bem como, esse RNAt pode ser acoplado a 
vários ribossomos. 
• Ao final, através do processo de translação ou 
tradução os aminoácidos são ligados na 
ordem que é especificada pelos códons que 
estão no RNAm. Logo, a proteína terá a 
ordem dos seus aminoácidos determinados 
pela sequência de códons presentes no 
RNAm. 
• Lembrando que: Um anticódon não encaixa 
aminoácidos. 
VALE RESSALTAR QUE, NA TRADUÇÃO: 
SÍNTESE DE PROTEÍNAS: 
• Muitos ribossomos podem traduzir 
simultaneamente uma única molécula 
de RNAm, o que aumenta enormemente 
a eficiência de utilização desta molécula; 
• Um grupo de ribossomos ligados a uma 
molécula de RNAm é chamado 
polirribossomos ou polissomos; 
• Cada ribossomo do grupo funciona 
independentemente, sintetizando uma 
molécula completa da cadeia 
polipeptídica. 
o Ou seja, 1 único RNAm, pode ser 
traduzido por vários ribossomos 
simultaneamente. 
SÓ DÁ PARA ENCAIXAR AMINOÁCIDO SE 
HOUVER 3 BASES NITROGENADAS (QUE FORMA 
1 CÓDON) COMO MOSTRA A IMAGEM: 
 
 
MANIFESTAÇÃO FENOTÍPICA: 
• Como um gene controla um determinado 
fenótipo? 
o Controle direto: Quando a cadeia 
polipeptídica tem função estrutural e, 
nesse caso, a expressão fenotípica é 
produto direto da informação 
proveniente do DNA. 
▪ EX: O colágeno que é uma 
proteína fibrosa presente na 
pele, ossos, cartilagens e 
dentes de todos os 
mamíferos. 
o Controle indireto: Na maioria das 
vezes o produto final da transcrição e 
tradução gênica, ou seja, a cadeia 
polipeptídica, não é expresso 
prontamente. 
▪ Ex: Um gene que controla a 
cor da flor numa planta não é 
o responsável direto pela 
síntese dos pigmentos 
coloridos. Tais pigmentos 
são produtos de uma via 
metabólica cujas reações 
são catalisadas por enzimas, 
que são sintetizadas graças 
às informações contidas no 
DNA. 
• Certos caracteres como o ganho de peso, o 
aumento da massa muscular, o teor de 
nutrientes de carne etc., são bastante 
complexos e resultam geralmente da 
participação de centenas de genes. 
• Mesmo que não se conheça completamente 
o controle genético desses caracteres, pode-
se inferir que o fenótipo final surge de maneira 
análoga aquela descrita para a cor da flor, 
como centena de passos metabólicos e talvez 
a interação dos vários produtos formados. 
DNA, GENES E ALELOS: 
• Existe uma grande variação na 
quantidade de DNA entre os diferentes 
organismos. 
• Organismos superiores, em geral, têm 
excesso de DNA. Ex: o milho possui 
cerca de 1.500 vezes a quantidade de 
DNA da bactéria Escherichia coli. 
• O DNA dos procariotos faz parte quase 
que somente de seus genes. 
• Nos eucariotos, contudo, há três classes 
de DNA: 1) Os altamente repetitivos; 2) 
os moderadamente repetitivos. 3) Não 
repetitivos.