5 DO DNA À PROTEÍNA

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JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 INTRODUÇÃO 
 
 Quando a célula requer uma proteína especifica, a sequência de 
nucleotídeos da região apropriada de uma molécula de DNA 
extremamente longa em um cromossomo e inicialmente copiada 
sob a forma de RNA → transcrição. 
 São essas copias de RNA de segmentos de DNA que são 
utilizadas diretamente como moldes para promover a síntese da 
proteína → tradução. 
 A transcrição e a tradução são os meios pelos quais as células 
leem, ou expressam, as instruções genéticas de seus genes. 
 Gene → sequência de DNA que contém informação que codifica 
RNA ou proteína. 
 
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os transcritos de RNA em células eucarióticas sao submetidos a 
uma série de etapas de processamento no núcleo, incluindo o 
splicing do RNA, antes que se permita sua saída do núcleo e sua 
tradução em proteína 
 
AS MOLÉCULAS DE RNA SÃO FITAS SIMPLES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Guanina e Adenina são purinas (anel duplo) 
 Citosina, Timina e Uracila são pirimidinas (anel único) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A TRANSCRIÇÃO PRODUZ UMA MOLÉCULA DE RNA 
COMPLEMENTAR A UMA DAS FITAS DO DNA 
 
 Todo o RNA de uma célula é produzido a partir da transcrição 
do DNA 
 A Transcrição inicia com a abertura e a desespiralização de uma 
pequena porção da dupla-hélice de DNA, o que expõe as bases 
em cada fita do DNA e uma das fitas serve como molde 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RNA-POLIMERASES REALIZAM A TRANSCRIÇÃO 
 
 As enzimas que realizam a transcrição sao denominadas RNA-
polimerases 
 A cadeia de RNA em formação é estendida, nucleotídeo a 
nucleotídeo, na direção de 5’ para 3’ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A RNA-polimerase (azul-claro) move-se passo a passo ao longo 
do DNA, desenrolando a hélice do DNA no seu sítio ativo indicado 
pelo Mg2+(vermelho), que é necessário para a catálise. 
 Conforme avança, a polimerase adiciona nucleotídeos, um a um, 
à cadeia de RNA no sítio de polimerização, usando uma fita de 
DNA exposta como molde. 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 O RNA transcrito é uma cópia complementar de fita simples de 
uma das duas fitas do DNA. 
 Uma região curta de hélice DNA/RNA (cerca de nove pares de 
nucleotídeos em comprimento) é formada apenas 
transitoriamente, e uma “janela” dessa hélice DNA/RNA move-se 
ao longo do DNA com a polimerase, e a dupla hélice do DNA é 
reestruturada após sua passagem. 
 Os nucleotídeos a serem incorporados estão na forma de 
ribonucleosídeos trifosfato (ATP, UTP, CTP e GTP), e a energia 
estocada em suas ligações fosfato-fosfato fornece a força 
necessária para a reação de polimerização 
 
AS CÉLULAS PRODUZEM DIFERENTES 
CATEGORIAS DE MOLÉCULAS DE RNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os RNA apresentam, dentre outras, funções estruturais, 
catalíticas e regulatórias 
 
A transcrição e tradução ocorre: 
 
Eucariotos no núcleo → transcrição 
Eucariotos no citoplasma → tradução 
Procariotos transcrição e tradução → citoplasma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SINAIS CODIFICADOS NO DNA INDICAM À RNA-
POLIMERASE ONDE INICIAR E ONDE TERMINAR A 
TRANSCRIÇÃO 
 
 Local de início → promotor, com início de leitura na região 5' não 
traduzida 
 Uma subunidade adicional, denominada fator sigma (σ), associa-
se a essa enzima e auxilia a leitura dos sinais no DNA que 
indicam onde iniciar a transcrição, em procariotos. 
 A enzima-base + fator σ → holoenzima RNA-polimerase 
(PROCARIOTOS) 
 Local de termino → terminador, com a síntese de uma região 3' 
não traduzida (3' UTR) na ponta do transcrito. 
 Dois mecanismos principais de término em procariotos são 
chamados de intrínsecos e Rho-dependentes. 
 No intrínseco ocorre a formação de um “grampo” 
 Os RNA com sinais de término Rho-dependentes não têm a fileira 
de resíduos U em sua ponta 3' e geralmente não têm alças em 
grampo. 
 O término Rho-dependente envolve a ligação de Rho a rut, a 
pausa da polimerase e a dissociação Rho-mediada do RNA da 
RNA polimerase. 
 
CICLO DA TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O sinal de terminação consiste em uma sequência de pares de 
nucleotídeos A-T, precedida por uma sequência de DNA 
duplamente simétrica, a qual, quando transcrita em RNA, 
enovela-se em uma estrutura e “grampo”. 
 Nas bactérias, todas as moléculas de RNA são sintetizadas por 
um único tipo de RNA-polimerase, 
 O ciclo apresentado na figura se aplica tanto à produção de 
mRNAs quanto à produção de RNAs estruturais e catalíticos. 
 
A INICIAÇÃO DA TRANSCRIÇÃO NOS EUCARIOTOS 
REQUER VÁRIAS PROTEÍNAS 
 
 Os núcleos eucarióticos tem três: RNA-polimerase I, RNA-
polimerase II e RNA-polimerase III. Elas transcrevem diferentes 
categorias de genes. 
 As RNA-polimerases I e III transcrevem → RNA de transferência, 
RNA ribossômico e vários pequenos RNAs. 
 A RNA-polimerase II transcreve a grande maioria dos genes, 
inclusive todos aqueles que codificam proteínas; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A RNA-POLIMERASE II REQUER UM CONJUNTO DE 
FATORES GERAIS DE TRANSCRIÇÃO 
 
 Os fatores gerais de transcrição ajudam a posicionar 
corretamente a RNA-polimerase eucariótica sobre o promotor, 
auxilia a separação das duas cadeias de DNA e permitir o início 
da transcrição e liberando a RNA-polimerase do promotor para 
dar início ao seu modo de alongamento 
 Fatores gerais de transcrição → TFIIA, TFIIB, TFIIC, TFIID, 
atuam de modo similar ao fator σ do procariotos 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para iniciar a transcrição, a RNA-polimerase requer vários fatores 
gerais de transcrição. 
 O promotor contém a → TATA-box, localizada a 25 nucleotídeos 
do sítio no qual a transcrição é iniciada. 
 Por meio de sua subunidade TBP, o TFIID reconhece e se liga ao 
TATA-box, o que permite a ligação adjacente de TFIIB. 
 Os demais fatores gerais de transcrição, assim como a própria 
RNA- -polimerase, associam-se no promotor. 
 Então, o TFIIH usa a energia da hidrólise do ATP para separar a 
dupla fita do DNA no ponto de início da transcrição, expondo 
localmente a fita-molde. 
 O TFIIH também fosforila a RNA-polimerase II, modificando sua 
conformação de tal modo que a polimerase se dissocia dos 
fatores gerais e pode iniciar a fase de extensão da transcrição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A POLIMERASE II REQUER PROTEÍNAS 
ATIVADORAS, MEDIADORAS E MODIFICADORAS DE 
CROMATINA 
 
 
 Primeiramente, as proteínas reguladoras de genes conhecidas 
como ativadoras transicionais devem se ligar a sequencias 
especificas sobre o DNA (denominadas enhancers ou 
estimuladores) e auxiliar a atrair a RNA-polimerase II para o ponto 
de iniciação da transcrição 
 Em segundo lugar, a iniciação da transcrição eucariótica 
necessita do complexo proteico conhecido como Mediador, o 
qual permite que as proteínas ativadoras se comuniquem 
adequadamente com a polimerase II e com os fatores gerais de 
transcrição. 
 Por fim, a iniciação da transcrição requer o recrutamento de 
enzimas modificadoras da cromatina, como complexos 
remodeladores de cromatina e enzimas modificadoras de 
histonas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ALONGAMENTO DA TRANSCRIÇÃO NOS 
EUCARIOTOS REQUER PROTEÍNAS ACESSÓRIAS 
 
 
 As RNA-polimerases em funcionamento, tanto em bactérias 
quanto em eucariotos, estão associadas a uma série de fatores 
de alongamento (ou fatores de extensão), proteínas que 
diminuem a probabilidade de dissociação da RNA-polimerase 
antes que esta chegue ao término de um gene 
 Durante a transcrição ocorre uma supertorção do DNA. A tensão 
super-helicoidal e criada conforme a RNA-polimerase se move ao 
longo da fita de DNA que possui extremidades fixas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nos procariotos, a produção de moléculas de mRNA é muito mais 
simples. A extremidade 5’ de uma molécula de mRNA é 
produzida por meio dainiciação da transcrição, e a extremidade 
3’ é produzida pela terminação da transcrição. 
 Células procarióticas não possuem um núcleo, a transcrição e a 
tradução acontecem no citoplasma, e a tradução de um mRNA 
bacteriano frequentemente tem início antes da sua síntese ter 
sido concluída. 
 
TFIID 
RECONHECE 
TATA Box 
TFIID CLIVA A 
FITA DUPLA 
(DNA-HELICASE) 
SÍTIO 
INICIADOR 
EXPOSTO 
FORMARÇÃO 
COMPLEXO DE 
INICIAÇÃO 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VISÃO GERAL DO PROCESSAMENTO DO RNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Nas células eucarióticas, a molécula de mRNA produzida por 
transcrição contém tanto sequências codificadoras (éxons) 
como não codificadoras (íntrons). 
 Antes de a molécula de mRNA ser traduzida em proteína 
(citoplasma), ela passa pelo processamento do mRNA 
 Ambas as extremidades do mRNA eucariótico sao modificadas: 
pelo capeamento na extremidade 5’ (quepe 5’) e pela 
poliadenilação na extremidade 3’ 
 Os íntrons são removidos por uma reação de splicing de RNA 
catalisada enzimaticamente 
 E o mRNA resultante é transportado do núcleo para o citoplasma. 
 
CAPEAMENTO DO RNA: A PRIMEIRA MODIFICAÇÃO 
DOS PRÉ-MRNAS EUCARIÓTICOS 
 
 Adição dessas modificações específicas às extremidades 5' e 3' 
do pré-mRNA é importante para protegê-lo de enzimas que 
digerem rapidamente as moléculas de RNA não capeadas 
geradas durante o processamento do RNA. 
 Quepe 5’, protetor composto por 7-metilguanosina e riboses 
metiladas é adicionado à extremidade 5' do mRNA eucariótico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O SPLICING OCORRE EM SEQUÊNCIAS CURTAS 
CONSERVADAS NO PRÉ-MRNA POR MEIO DE 
DUAS REAÇÕES DE TRANSESTERIFICAÇÃO 
 
 Durante a formação de um mRNA maduro e funcional, os íntrons 
são removidos e os éxons são unidos entre si. 
 O splicing do RNA normalmente ocorre após a clivagem e a 
poliadenilação da extremidade 3' do transcrito primário. 
 Os íntrons são removidos em forma de laço 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
O SPLICING DO RNA É REALIZADO PELO 
SPLICEOSSOMO 
 
 Moléculas relativamente pequenas e especializadas de RNA se 
agrupam e formam o spliceossomo. Existem cinco delas, U1, 
U2, U4, U5 e U6, conhecidas como snRNAs (pequenos RNAs 
nucleares, small nuclear RNAs). As snRNPs formam o cerne do 
spliceossomo, o grande arranjo de moléculas de RNA e de 
proteínas que realiza o splicing do pré-mRNA na célula. 
 
O SPLICEOSSOMO USA HIDRÓLISE DE ATP PARA PRODUZIR 
UMA SÉRIE COMPLEXA DE REARRANJOS RNA-RNA 
 
 A hidrolise de ATP não e, em si, necessária para a química do 
splicing do RNA, uma vez que as duas reações de 
transesterificação preservam as ligações fosfato de alta energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O splicing do RNA é catalisado por um arranjo de snRNPs 
(mostrado como círculos coloridos) e de outras proteínas que, em 
conjunto, constituem o spliceossomo. 
 O spliceossomo reconhece os sinais de splicing em uma 
molécula de pré-mRNA, aproxima as duas extremidades dos 
íntrons e fornece a atividade enzimática para as duas etapas 
necessárias da reação. 
 Os mRNAs processados de forma inadequada são retidos no 
núcleo, onde eventualmente serão degradados pelo exossomo 
nuclear, um grande complexo proteico cujo interior e rico em 
exonucleases de RNA 3’-5’. 
mRNAS EUCARIÓTICOS MADUROS SÃO 
SELETIVAMENTE EXPORTADOS DO NÚCLEO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Íons, pequenos metabólitos e proteínas globulares de até 40 kDa 
podem difundir-se passivamente por meio da região aquosa 
central do complexo do poro nuclear (NPC). 
 As macromoléculas são transportadas ativamente pelo NPC com 
o auxílio das proteínas transportadoras solúveis que se ligam às 
macromoléculas e também interagem com as nucleoporinas. 
 As nucleoporinas são de três tipos: nucleoporinas estruturais, 
nucleoporinas de membrana e nucleoporinas FG 
 Os mRNAs adequadamente processados sao transportados 
através dos complexos do poro nuclear. 
 Água, íons, metabólitos e pequenas proteínas globulares de 40 a 
60 kDa são capazes de se difundir da massa de domínios FG 
repetidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Etapa 1: a proteína Npl3 se liga às moléculas de pré-mRNA 
nascentes na sua forma fosforilada. Etapa 2: quando a 
poliadenilação é bem-sucedida, a proteína fosfatase Glc7 nuclear 
essencial para a exportação de mRNP desfosforila a proteína Npl3, 
promovendo a ligação do mRNP exportador de leveduras, 
NXF1/NXT1. Etapa 3: o mRNP exportador permite a difusão dos 
complexos mRNP através do canal central do complexo do poro 
nuclear (NPC). Etapa 4: a proteína-cinase citoplasmática Sky1 
fosforila a proteína Npl3 no citoplasma, induzindo importação. Etapa 
5; a dissociação do mRNP exportador e da Npl3 fosforilada, 
provavelmente pela ação de uma RNA-helicase associada aos 
filamentos citoplasmáticos do NPC. Etapa 6: o mRNA transportador 
e a proteína Npl3 fosforilada são transportados de volta ao núcleo 
através do NPC. Etapa 7: o mRNA transportado fica disponível para 
a tradução no citoplasma. 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 UAA, UAG e UGA → códon de parada 
 Um códon – AUG → códon de início e 
da metionina 
 
O NUCLÉOLO É UMA FÁBRICA PRODUTORA DE 
RIBOSSOMOS 
 
 O nucléolo é o sitio da produção de outros RNAs não 
codificadores e da organização de outros complexos RNA-
proteína e tem papel central na biogênese dos ribossomos 
 Os tRNAs (RNAs transportadores) que transportam os 
aminoácidos para a síntese proteica são processados no 
nucléolo. 
 A telomerase, a partícula de reconhecimento de sinal são 
sintetizadas no nucléolo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DO RNA À PROTEÍNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A tradução → após o mRNA funcional ter sido produzido pela 
transcrição e do processamento, a informação presente em sua 
sequência de nucleotídeos é utilizada para sintetizar uma 
proteína. 
 A sequência de nucleotídeos em uma molécula de mRNA e lida 
em grupos consecutivos de três. 
 O RNA e um polímero linear de quatro nucleotídeos diferentes, 
de tal forma que existem 4 × 4 × 4 = 64 combinações possíveis 
de três nucleotídeos: os tripletes AAA, AUA, AUG, e assim por 
diante. 
 Cada grupo de três nucleotídeos consecutivos no RNA e 
denominado códon 
 Cada códon especifica um aminoácido ou determina a finalização 
do processo de tradução. 
 Três códons (UAA, UAG e UGA) não especificam aminoácidos, 
mas atuam como sítios de terminação (códons de terminação), 
sinalizando o final da sequência codificadora da proteína. 
 Um códon – AUG – age tanto como códon de iniciação, 
sinalizando o início de uma mensagem que codifica uma 
proteína, quanto como códon que especifica a metionina 
 Em alguns mRNAs procariotos, utiliza-se GUG como códon 
iniciador, e, ocasionalmente, CUG, como um códon iniciador de 
metionina em eucariotos 
 
CÓDIGO GENÉTICO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Em princípio, uma sequência de RNA pode ser traduzida em 
qualquer uma das três diferentes fases de leitura, dependendo 
de onde inicia o processo de decodificação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AS MOLÉCULAS DE tRNA TRANSPORTAM AMINOÁCIDOS 
PARA OS CÓDONS NO mRNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Um tRNA específico para o aminoácido fenilalanina (Phe) 
 A estrutura mostrando a complementaridade do pareamento de 
bases que cria as regiões de dupla-hélice na molécula. 
 O anticódon é a sequência de três nucleotídeos que forma 
pares de bases com o códon no mRNA. 
 O aminoácido correspondente ao par códon-anticódon é ligado 
na extremidade 3’ do tRNA. 
 Os tRNAs contêm algumas bases incomuns, que são produzidas 
por modificações químicas após a síntese do tRNA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 Alguns tRNAs requerem um pareamento de bases exato apenas 
nas duas primeiras posições do códon, podendo tolerar um 
pareamento imperfeito (ou oscilação) na terceira posição. 
 
O CÓDIGO GENÉTICO É TRADUZIDO POR DOIS 
ADAPTADORES QUE AGEM EM SEQUÊNCIA 
 
 O primeiro adaptador é a aminoacil-tRNA-sintetase, que liga um 
aminoácido específico ao seu tRNA correspondente; 
 O segundo adaptador é a própria molécula de tRNA, cujo 
anticódon forma pares de bases com o códon apropriado no 
mRNA. 
 Um erro em qualquer uma dessas etapas pode causar a 
incorporação de um aminoácido errado na cadeia de proteína. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OS AMINOÁCIDOS SÃO ADICIONADOS À 
EXTREMIDADE C-TERMINAL DE UMA CADEIA 
POLIPEPTÍDICA EM CRESCIMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A MENSAGEM DE RNA É DECODIFICADA NOS 
RIBOSSOMOS 
 
 A síntese de proteínas e guiada pela informação presente nas 
moléculas de mRNA. 
 Para manter a fase de leitura correta e para assegurar a exatidão 
(aproximadamente 1 erro a cada 10 mil aminoácidos), a 
síntese proteica e realizada no ribossomo 
 Os ribossomos eucarióticos e bacterianos tem estruturas e 
funções semelhantes, sendo compostos por uma subunidade 
maior e uma menor que se associam para formar um ribossomo 
completo com massa de vários milhões de Daltons 
 Quando a síntese de proteínas não está ativa, as duas 
subunidades do ribossomo estão separadas 
 
 
 Um ribossomo contém quatro sítios de ligação para moléculas de 
RNA: um e para o mRNA e três (chamados de sitio A, sitio P e 
sitio E) sao para tRNAs. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
QUATRO ETAPAS PRINCIPAIS DE ADIÇÃO DE 
AMINOÁCIDOS: 
 
 Ligação do tRNA (etapa 1), 
 Formação da ligação peptídica (etapa 2), 
 Translocação da subunidade maior (etapa 3) 
 Translocação da subunidade menor (etapa 4). 
 
Como resultado das duas etapas de translocação, o ribossomo 
completo move-se três nucleotídeos sobre o mRNA e é posicionado 
para o próximo ciclo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 
 Na etapa 1, uma molécula de aminoacil-tRNA se liga a um sítio 
A vazio, sobre o ribossomo. 
 Na etapa 2, uma nova ligação peptídica é formada. 
 Na etapa 3, a subunidade ribossômica maior sofre translocação 
em relação à subunidade menor, deixando os dois tRNAs em 
sítios híbridos: P na subunidade maior e A na menor para um 
deles; E na subunidade maior e P na menor para o outro. 
 Na etapa 4, a subunidade menor sofre translocação carregando 
seu mRNA uma distância de três nucleotídeos através do 
ribossomo. Isso “reinicializa” o ribossomo, deixando um sítio A 
completamente livre, pronto para que a próxima molécula de 
aminoacil-tRNA possa se ligar. 
 O mRNA é traduzido no sentido 5’ para 3’, e a extremidade N-
terminal de uma proteína é sintetizada primeiro. 
 Cada ciclo adiciona um novo aminoácido à extremidade C-
terminal da cadeia polipeptídica 
 
OS FATORES DE ALONGAMENTO PROMOVEM A 
TRADUÇÃO E AUMENTAM A EXATIDÃO DO 
PROCESSO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Dois fatores de alongamento (fatores de extensão) entram e 
saem do ribossomo a cada ciclo, cada um hidrolisando GTP em 
GDP e induzindo modificações conformacionais no processo. 
 Esses fatores sao denominados EF-Tu e EF-G em bactérias, e 
EF1 e EF2 em eucariotos 
 Uma vez formado, o ribossomo 80S contendo o Met-tRNA,Met no 
sítio P, um complexo ternário contendo o segundo aminoácido 
codificado pelo mRNA liga-se ao sítio A. 
 Seguindo uma alteração conformacional do ribossomo induzida 
pela hidrólise do GTP do complexo EF1α·GTP; 
 O rRNA grande catalisa a formação de ligação peptídica entre 
Met, e aminoácido. 
 A hidrólise do GTP do complexo EF1α·GTP causa outra 
alteração conformacional no ribossomo que resulta em sua 
translocação em um códon ao longo do mRNA e desloca o 
tRNA,Met desacilado para o sítio E e o tRNA com o peptídeo 
ligado para o sítio P. 
 O ciclo pode começar novamente com a ligação de um complexo 
ternário contendo aminoácido ao sítio A agora aberto. 
 No segundo ciclo de alongamento e nos ciclos subsequentes, o 
tRNA do sítio E é ejetado como resultado da alteração 
conformacional induzida pela hidrólise de GTP no EF1α·GTP. 
 
AS SEQUÊNCIAS NUCLEOTÍDICAS NO MRNA 
SINALIZAM ONDE INICIAR A SÍNTESE PROTEICA 
 
 A tradução de um mRNA tem início com um códon AUG, e um 
tRNA especial e necessário para iniciar essa tradução. 
 Esse tRNA iniciador sempre carrega o aminoácido metionina 
 Nos eucariotos, o complexo tRNA iniciador-metionina (Met-
tRNAi) e inicialmente depositado sobre a subunidade ribossômica 
menor, juntamente com proteínas adicionais denominadas 
fatores de iniciação eucarióticos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O mecanismo de seleção do códon de iniciação em procariotos é 
diferente. Os mRNAs do procariotos não possuem quepe 5’ 
para indicar ao ribossomo onde iniciar a tradução. 
 Em vez disso, cada mRNA bacteriano contém um sitio especifico 
de ligação → sequência Shine-Dalgarno (consenso 5’-
AGGAGGU-3’), localizado a montante do AUG em que a 
tradução deve iniciar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
Adição de ÁGUA 
 
 
OS CÓDONS DE TERMINAÇÃO MARCAM O FINAL 
DA TRADUÇÃO 
 
 O término da tradução de uma proteína é sinalizado pela 
presença de um de três códons de terminação (UAA, UAG ou 
UGA). 
 Eles não são reconhecidos por um tRNA e não determinam um 
aminoácido; 
 Eles sinalizam para o ribossomo o final da tradução. 
 As proteínas conhecidas como fatores de liberação ligam-se a 
qualquer ribossomo que possua um códon de terminação 
posicionado no sitio A, 
 Ocorre a adição de uma molécula de agua em vez de um 
aminoácido no peptidil-tRNA 
 O ribossomo então libera sua molécula de mRNA e dissocia suas 
subunidades maior e menor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INIBIDORES DA SÍNTESE DE PROTEÍNAS EM 
PROCARIOTOS SÃO ÚTEIS COMO ANTIBIÓTICOS 
 
 Devido ao fato de bloquearem etapas especificas nos processos 
que levam do DNA a proteína, muitos dos compostos listados na 
 Tabela abaixo são utilizados para estudos de biologia celular. 
Entre os fármacos mais comumente utilizados em tais 
investigações estão o cloranfenicol, a ciclo-hexamida e a 
puromicina, todos inibidores específicos da síntese proteica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Os antibióticos podem se ligar a diversos sítios em ribossomos 
dos procariotos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MECANISMOS DE CONTROLE DE QUALIDADE IMPEDEM 
A TRADUÇÃO DE mRNAS DANIFICADOS 
 
 O mais poderoso sistema de vigilância do mRNA, chamado de 
decaimento do mRNA mediado por ausência de sentido, 
elimina os mRNAs defeituosos antes que eles se afastem do 
núcleo. Esse mecanismo é acionado quando a célula identifica 
que uma molécula de mRNA apresenta um códon sem sentido 
(de terminação) (UAA, UAG ou UGA) em um local “errado”. 
 O mRNA sofre decaimento mediado por ausência de sentido, é 
acionado pelas proteínas Upf (verde) que se ligam a cada EJC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALGUMAS PROTEÍNAS INICIAM O SEU 
ENOVELAMENTO AINDA DURANTE A SÍNTESE 
 
 O processo de expressão de genes não termina quando o código 
genético foi utilizado para criar a sequência de aminoácidos que 
constitui a proteína. 
 Essa nova cadeia polipeptídica deve se enovelar, adquirir 
conformação tridimensional característica, ligar-se a alguma 
pequena molécula cofator necessária a sua função, ser 
apropriadamente modificada por proteínas-cinase ou outras 
enzimas modificadoras de proteínas e associar-se corretamente 
a outras subunidades proteicas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOEL NERES DE SOUZA – PSE/UFAM 2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AS CHAPERONAS MOLECULARES AUXILIAM NO 
ENOVELAMENTO DA MAIORIA DAS PROTEÍNAS 
 
Existem várias famílias importantes de chaperonas moleculares, 
incluindo as proteínas hsp60 e hsp70. 
 Diferentes membros dessas famílias atuam em diferentes 
organelas. 
 As mitocôndrias contem suas próprias moléculas de hsp60 e 
hsp70, que sao diferentes daquelas que atuam no citosol; e uma 
hsp70 especial (denominada BIP) ajuda as proteínas a se 
enovelarem no reticulo endoplasmático. 
 A maquinaria da hsp70 atua precocemente sobre muitas 
proteínas, muitas vezes antes que a proteína deixe o ribossomo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Em contraste, as proteínas semelhantes a hsp60 formam uma 
grande estrutura em forma de barril que age após a proteína ter 
sido totalmente sintetizada. Esse tipo de chaperona, as vezes 
chamado de chaperonina, forma uma “câmara de isolamento” 
para o processo de dobramento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 As chaperonas ilustradas nas Figuras frequentemente requerem 
vários ciclos de hidrolise de ATP para promover o enovelamento 
correto de uma única cadeia polipeptídica. 
 
 
O PROTEASSOMO É UMA PROTEASE QUE 
DEGRADAS PROTEÍNAS ERRONEAMENTE 
ENOVELADAS 
 
 Caso as proteínas não se enovelam corretamente, elas serão 
destruídas nos proteassomo, uma abundante protease 
dependente de ATP que constitui cerca de 1% das proteínas 
celulares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O quepe do proteassomo reconhece proteínas marcadas por 
uma cadeia poliubiquitina, e subsequentemente transloca-as 
para o centro do proteassomo, onde serão digeridas. Em uma 
etapa inicial, a ubiquitina é clivada do substrato proteico e é 
reciclada. A translocação para o centro do proteassomo é 
mediada por um anel de ATPases que desnatura o substrato 
proteico conforme ele atravessa o anel rumo ao centro do 
proteassomo 
 A “marca” da destruição e a ligação covalente a pequena proteína 
ubiquitina. 
 
 
RESUMOS DAS ETAPAS DO DNA À PROTEÍNA