Transricao_e_traducao

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DNA
Nucleotídeo 
Fosfato 
Açúcar - desoxirribose
Base- A T C G
Fita = polímero de 
nucleotídeos com 
extremidades 5´ e 3´
Dupla fita
Fitas com orientação 
antiparalela
Dupla Hélice
• O material genético contido no núcleo de uma 
célula é passado para suas células filhas a cada 
divisão. Isto inclui as células formadas durante a 
gametogênese (gametas) e portanto é a base da 
herança genética de pais para filhos
• No DNA estão os genes que darão identidade ao 
indivíduo
http://www.pbs.org/wgbh/nova/genome/dna_flash.html
Como o DNA dá identidade a um indivíduo? 
E controla o funcionamento das células do organismo? 
Definindo quais proteínas serão produzidas pela célula
RNA
RIBOnucleotídeo
Fosfato 
Açúcar - ribose
Base- A U C G•Polímero de Nucleotídeos com ribose 
•Molécula intermediária – transfere a informação gênica para proteínas
Tipos:
• RNAmensageiro (RNAm): seqüência linear feita a partir de molde de DNA que 
codifica a seqüência de proteínas
• ...
U
U
C
C
Proteínas 
Proteínas podem ser encontradas na superfície celular (MP) e 
no interior das células DESEMPENHANDO FUNÇÕES 
ESPECÍFICAS E DANDO IDENTIDADE Á CÉLULA
Seletivida
de do 
canal
Membrana 
plasmática
Seqüência de 
aminoácidos 
em cadeia
Proteínas 
• Proteínas são moléculas grandes formadas por uma seqüência de aminoácidos que se dobra e 
organiza em três dimensões, podendo ainda se associar com outras proteínas
• Desempenham funções estruturais, de transporte, sinalização (hormônios e neurotransmissores), 
defesa (anticorpos), enzimas….
• Enzimas são particularmente importantes pois controlam reações bioquímicas, regulando a produção 
e consumo de substâncias e ativação de outras moléculas e processos celulares e do organismo
• Nosso organismo produz cerca de 90.000 proteínas diferentes
Níveis de organização estrutural de 
proteínas 
Seqüência de Aas: 
Estrutura primária 
Organização das cargas dos Aas: 
Estrutura secundária
3D: Estrutura terciária
Interação entre moléculas: 
Estrutura quaternária
Proteínas 
Extremidade 
Amino (N) terminal
Extremidade Carboxil (C) 
terminal
• Proteínas são compostas por aminoácidos em 
seqüência unidos por ligações peptídicas
Aa1
Aa2
Aminoácidos
• A maior parte das proteínas é composta por combinações de apenas 
20 tipos distintos de aminoácidos,
• Aas são compostos por Carbono + Oxigênio + Nitrogênio + Oxigênio
• A cadeia lateral (R) varia conforme os tipos de Aas e pode conferir 
características que os definem como polares, apolares, neutros, básicos 
e ácidos
Tipos de aminoácidos 
• Não essenciais: são produzidos pelo organismo
alanina, asparagina,cisteína, glicina, glutamina, prolina, tirosina, 
ácido aspártico, ácido glutâmico, serina.
• Essenciais: devem ser obtidos da dieta
arginina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, 
triptofano, histidina e valina.
Nome Símbolo Abr.
Glicina Gly, Gli G
Alanina Ala A
Leucina Leu L
Valina Val V
Isoleucina Ile I
Prolina Pro P
Fenilalanina Phe ou Fen F
Serina Ser S
Treonina Thr, The T
Cisteina Cys, Cis C
Tirosina Tyr, Tir Y
Asparagina Asn N
Glutamina Gln Q
Aspartato
(Ác. Aspártico)
Asp D
Glutamato
(Ác. Glutâmico)
Glu E
Arginina Arg R
Lisina Lys, Lis K
Histidina His H
Triptofano Trp, Tri W
Metionina Met M
Aas com cadeias laterais COM CARGA
POSITIVA NEGATIVA
Aas com cadeias laterais POLARES MAS SEM CARGA
Aas com cadeias laterais HIDROFÓBICAS
Proteoma
Transcrição gênica 
e 
Tradução de proteínas
A informação genética contida no DNA não é 
traduzida diretamente em proteínas
Existe uma etapa intermediária de transmissão 
de informação na forma de RNA
Fluxo de Informação Gênica
O DNA possui as instruções genéticas a respeito do funcionamento das células 
Estas instruções são implementadas através da síntese de proteínas 
O processo envolve a leitura de partes específicas de DNA  produção de RNA que carrega as informações lidas até o 
citoplasma  conversão destas informações em proteínas
Desta forma o funcionamento de uma célula é determinado pelo material genético que ela herda graças à replicação 
do DNA antes das células se dividirem, mas também graças ao controle de quais partes do DNA (genes) são usados 
para a produção de proteínas 
A regulação da expressão gênica é o que permite que células com o mesmo DNA tenham morfologia e funções 
distintas
Esta regulação acontece a cada etapa do processo:
- Primeiro há um controle de quais genes serão transcritos de DNA para RNAmensageiro
- O RNAmensageiro pode ser modificado (por exemplo eliminando partes da sequencia –introns- por splicing) antes de 
ser usado como modelo para a síntese de proteínas
- A última etapa é a conversão do RNAm (através da participação dos RNAtranportador e RNAribossomal)
Dogma Central da Biologia
Transcrição: 
síntese de RNAm
no núcleo
RNAm é transportado 
para o citoplasma 
através dos poros 
nucleares
Tradução: síntese de 
proteína usando 
RNAm como molde
Transcrição (DNA RNA)
• No processo de síntese de RNA, a molécula de DNA se abre e ribonucleotídeos livres começam a 
se emparelhar em torno de apenas uma das fitas de DNA, que é usada como molde. 
• Os ribonucleotídeos, colocados na seqüência 3’  5’, vão se ligando uns aos outros sob 
comando da enzima RNA polimerase para formar o RNAmensageiro. Uma vez concluído o processo, 
o RNA se desprende do DNA e este se recompõe em dupla-hélice.
1. Início da transcrição:
• A RNA polimerase (RNAP) depende da 
indicação do local de início da transcrição: Este 
local é indicado por seqüência promotoras –
estas ficam 30,75 ou até 90 pares de bases antes 
da seqüência gênica a ser transcrita e traduzida.
• O promotor mais comum é o TATA BOX e 
fatores de transcrição atuam auxiliando a enzima 
a encontrar a região a ser lida.
• RNAP possui 5 subunidades: 2α, 1β, 1β’ e 1ω. 
• A combinação de fatores de transcrição + 
RNAP ligada ao promotor forma um complexo 
que dá início “a transcrição
2. Elongação
•A RNAP, uma vez ligada à seqüência promotora, 
dá início à polimerização da cadeia de 
ribonucleotídeos, formando a seqüência de 
RNAm
•A RNAP usa uma das fitas de DNA como molde 
para isso, complementando com nucleotídeos
•Várias RNAPs podem atuar simultaneamente, 
amplificando a produção de RNAms
•O processo de elongação vai sendo conferido, 
garantindo a eficiência na passagem de 
informação de DNA para RNA (pequenas pausas 
para conferência)
3. Terminação 
Ao completar a polimerização do RNAm
complementar ao DNA a RNAP se desliga do DNA 
e a nova fita de RNAm é liberada para sair do 
núcleo e se traduzida
Assim como ocorria na replicação é importante garantir que a 
informação transmitida do DNA para o RNA seja precisa e isso é 
garantido pela complementaridade. 
Neste caso, contudo, as bases envolvidas são distintas:
BASES COMPLEMENTARES
Replicação Transcrição
DNA  DNA DNA  RNA
A  T 
T  A 
C  G 
G  C
A  U 
T  A 
C  G 
G  C
U
http://nobelprize.org/educational/medicine/gene-code/flash/code.html
Fita de DNA 
(molde)
RNAm
Proteína 
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
Os outros tipos de RNA
Tipos:
• RNAmensageiro (RNAm): seqüência linear feita a partir de molde de DNA que codifica a seqüência de proteínas
• RNAtransportador ou de transferência (RNAt): carrega Aas e garante que a proteína seja complementar ao 
RNAmensageiro - verifica complementaridade códon-anticódon
• RNAribossômico (RNAr): faz parte da estrutura do ribossomo, onde ocorre a tradução e realizam a reação de ligação 
entre aminoácidos da nova proteína 
RNA
transportador
Tradução ou Síntese Protéica (RNAmproteína)
O RNA mensageiro transcrito no núcleo segue até o citoplasma, onde será traduzido em proteína
A tradução ocorre nos ribossomos, onde a seqüência de ribonucleotídeos do RNAm é traduzida em uma sequência
de aminoácidos.
Neste caso também há complementaridade, mas como as proteínas não são formadas por nucleotídeos e sim por 
aminoácidos, a equivalência é distinta:
3 nucleotídeos (códon) 1 aminoácido
Quem garante a complementariedade é o RNAt que percebe qual o Aa adequado para cada códon no RNAm
Aa1
Aa1 Aa2
1. Iniciação: a subunidade menor de um ribossomo 
se acopla a uma molécula de RNAm. Logo chega um 
RNAt carregando um aminoácido e a subunidade 
maior do ribossomo.
2. Elongação da cadeia peptídica: o primeiro 
RNAt a chegar com seu respectivo aminoácido fica 
alojado no sitio P, o segundo RNAt também 
carregando seu aminoácido aloja-se no sitio A. Uma 
enzima presente no ribossomo promove a união 
entre o aminoácido do RNAt alojado no sitio P e o 
aminoácido do RNAt alojado no sito A. quando isso 
ocorre, o primeiro aminoácido se desliga do seu 
RNAt e este se desprende do ribossomo. Os dois 
aminoácidos, unidos pela ligação peptídica, 
continuam presos ao segundo RNAt, que ainda 
ocupa o sitio A. A próxima etapa será o ribossomo 
se deslocar sobre a molécula de RNAm, dando um 
“passo” correspondente a uma trinca de bases. Com 
isso o RNAt que ocupava o sitio A, com os dois 
aminoácidos passa a ocupar o sitio P.
O sítio A, agora posicionado sobre o terceiro 
códon do RNAm, fica livre. Nele entra, então, um 
RNAt cujo anticódon é complementar ao terceiro 
aminoácido, ocorre sua ligação com o segundo e 
todo processo se repete.
3. Terminação: o ribossomo encontra um códon 
que não corresponde a nenhum RNAt. O último 
RNAt a participar da síntese se desliga do complexo 
RNAm-ribossomo e do polipeptídeo e as duas 
subunidades ribossômicas se desacoplam.
Proteína em formação
Aas 
transporta
dos pelo 
RNAt
Subunidade 
maior do 
ribossomo
Subunidade 
menor do 
ribossomo
Os ribossomos são formados por duas subunidades, uma maior e 
outra menor. Apresentam sítios específicos, o sítio A, onde se liga o 
RNAt que carrega o aminoácido e o sítio P onde está o RNAt ligado à 
cadeia peptídica em formação.
Fita de DNA 
(molde)
RNAm
Proteína 
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
Transcrição Tradução
Fita simples 
de DNA 
aberta
Fita nova de RNAm
Códon
Bases 
Nucleotídeo
Ribossomo
Aas adicionados à 
cadeia proteíca
RNAt
Códon
Aas
RNAm
Proteína
Tradução
RNAi
http://www.pbs.org/wgbh/nova/body/r
nai-explained.html
Terapias com RNA
Antisense DNA or RNA binds to a specific mRNA and prevents it from being translated into protein.
Robinson R (2004) RNAi Therapeutics: How Likely, How Soon? PLoS Biol 2(1): e28