biologia molecular transcriÇÃo e traduÇÃo de proteÍnas em procariotos
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Biologia Molecular
TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS EM PROCARIOTOS
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DNADNADNADNA
RNARNA
ProteínProteínaa
ReplicaçãoReplicação
TranscriçãoTranscrição
TraduçãoTradução
Trasncrição Trasncrição ReversaReversa
REVISANDO
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Transcrição
• É o processo pelo qual uma É o processo pelo qual uma
molécula de RNA é sintetizadamolécula de RNA é sintetizada a a
partir da partir da informação contida nainformação contida na
sequência de nucleotídeos de sequência de nucleotídeos de
uma uma molécula de DNAmolécula de DNA de fita de fita
dupladupla
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DOGMA
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PROCARIOTO X EUCARIOTOPR
OC
AR
IOTO
X E
UC
AR
IOTO
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RNA
-Fita Simples;
-A,U,C,G;
- Ribose
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• INÍCIOINÍCIO – quando ocorre reconhecimento de seqüência específica no DNA;
• ALONGAMENTOALONGAMENTO – quando os ribonucleotídeos são sucessivamente incorporados;
• TERMINAÇÃOTERMINAÇÃO – quando seqüências no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida.
FASES DA TRANSCRIÇÃO
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Fator (sigma)
Core Haloenzima
’
RNA POLIMERASE
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RNA POLIMERASE
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RNA POLIMERASE
Fator sigma
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FATOR SIGMA
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Promotor Região Codificadora TerminadorDNADNA
RNARNA
PROTEÍNAPROTEÍNA
Ribossomo
Estrutura de um Gene
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• Região – 10: T A T A A TT A T A A T
• Região – 35: T T G A C AT T G A C A
• As duas regiões são separadas por 17±1 nucleotídeos
• O primeiro nucleotídeo (+1) é geralmente uma purina (A ou G)
CARACTERISTICAS DE UM PROMOTOR DE E. coli
PROMOTO
R
TTGACA ...TATAATATCGATTTAGAATCCCATGAT+1-10-35
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PROMOTORES DE GENES BACTERIANOS
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-10
9 nucleotídeos
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TRANSCRIÇÃO
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• Reconhecer o promotor;• Desnaturar o DNA expondo a seqüência a
ser copiada;• Manter as fitas de DNA separadas na região
da síntese;• Manter o híbrido DNA:RNA estável;• Renaturar o DNA na região imediatamente
posterior à síntese;• Terminar a síntese do RNA.
FUNÇÕES DA RNA POLIMERASE
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TRANSCRIÇÃO
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TRANSCRIÇÃO
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TRANSCRIÇÃO
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TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO
• Independente da proteína rho () (90% dos casos)
• Dependente da proteína rho ()
5’ CCCAGCCCGCCTAAGCGGGCTTTTTTTTGAC 3’
3’ GGGTCGGGCGGATTCGCCCGAAAAAAACTG 5’
Pareamento A-U
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ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
TRANSCRIÇÃO -
RNAm
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DNA fita codificadora
DNA fita molde
RNA transcrito
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Código Genético e Sintese de Proteínas
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•É a relação entre a seqüência de bases no DNA e a seqüência de aminoácidos na proteína
CÓDIGO GENÉTICO
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UUU UUU PhePhe UCUUCU Ser Ser UAUUAU TyrTyr UGUUGU CysCysUUC UUC PhePhe UCCUCC SerSer UACUAC Tyr Tyr UGCUGC CysCysUUA UUA LeuLeu UCA UCA Ser Ser UAAUAA stop stop UGAUGA stopstopUUGUUG LeuLeu UCGUCG SerSer UAGUAG stop stop UGGUGG TrpTrp
CUU CUU LeuLeu CCU CCU Pro Pro CAUCAU His His CGUCGU ArgArgCUC CUC Leu Leu CCCCCC ProPro CACCAC His His CGCCGC ArgArgCUA CUA LeuLeu CCACCA ProPro CAACAA Gln Gln CGACGA ArgArgCUG CUG Leu Leu CCGCCG ProPro CAGCAG GlnGln CGGCGG ArgArg
AUUAUU IleIle ACUACU ThrThr AAUAAU Asn Asn AGUAGU SerSerAUC AUC IleIle ACC ACC Thr Thr AACAAC Asn Asn AGCAGC SerSerAUA AUA Ile Ile ACAACA Thr Thr AAAAAA LysLys AGAAGA ArgArgAUGAUG Met Met ACGACG Thr Thr AAGAAG Lys Lys AGGAGG ArgArg
GUUGUU Val Val GCUGCU AlaAla GAUGAU Asp Asp GGUGGU GlyGlyGUCGUC Val Val GCCGCC Ala Ala GACGAC Asp Asp GGCGGC GlyGlyGUAGUA Val Val GCAGCA Ala Ala GAAGAA Glu Glu GGAGGA GlyGlyGUGGUG Val Val GCGGCG Ala Ala GAGGAG Glu Glu GGGGGG GlyGly
CÓDIGO GENÉTICO
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Características
• Pareamento códon:anticódon;
• Degeneração – um mesmo aminoácido pode ser codificado por vários códons diferentes;
• Não ambigüidade – cada códon corresponde a somente um aminoácido;
• Universalidade – o código genético é o mesmo nos mais diversos organismos (exceção: protozoários ciliados e mitocondiras);
• Utilização preferencial de códonsUtilização preferencial de códons (codon usage).
CÓDIGO GENÉTICO
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CÓDIGO GENÉTICO
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• Consiste na transformação da mensagem contida no RNAm, via RNAt, na sequência de aminoácidos que constituem a proteína.
• Intervenientes:• RNAm• RNAt• Ribossomas (RNAr)• Aminoácidos• Sistemas enzimáticos
TRADUÇÃO
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• Procariotos– Subunidade 30S (rRNA 16S, 21 proteínas)– Subunidade 50S (rRNA 23S e 5S, 31 proteínas)
• Total 70S
• Eucariotos– Subunidade 40S (rRNA 18S)– Subunidade 60S (rRNA 28S, 5,8S e 5S)
• Total 80S
ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS
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Rib
osso
mos
ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS
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tRNA
-Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo
-Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição
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tRNA
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tRNA
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tRNA
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Existem 61 códons e 40 tRNAs. Como é resolvida a questão
dos 21 códons restantes?
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Trasncrição Tradução
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Etapas da tradução
• A síntese proteica ocorre em 3 etapas sucessivas:
– 1. Iniciação
– 2. Alongamento
– 3. Finalização
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Sítio de ligação do ribossomo e códon de Sítio de ligação do ribossomo e códon de iniciaçãoiniciação
5’ ...AGGAGGxxxxxxxAUG...3’
Códon de iniciação (raramente
GUG ou UUG)
RBS ou Seqüência Shine-
Dalgarno
RIBOSSOMAS
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Início da tradução
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Aminoacil- tRNA
Aminoacil-tRNAsintetase
Met-tRNA
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INICIAÇÃO
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TraduçãoALONGAMENTO
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TraduçãoALONGAMENTO
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TERMINAÇÃO
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Antibióticos e Síntese Proteica
“Substância produzida por um organismo ou obtida sinteticamente que, em soluções diluídas, destrói as bactérias e outros microrganismos ou inibe o seu desenvolvimento.”
ANTIBIÓTICOS
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Antibiótico Células-alvo Efeito
Estreptomicina
Procariótica
- Inibe a iniciação - Provoca erro na leitura do
RNAm
Tetraciclina
Procariótica - Inibe a ligação do aminoacil-RNAt ao sítio A do ribossoma
Cloranfenicol
Procariótica
- Inibe a actividade da peptidil transferase
Eritromicina
Procariótica
- Liga-se à subunidade 50S do ribossoma e inibe a translocação
Puromicina
Procariótica e Eucariótica
- Provoca a terminação prematura da cadeia, actuando como um análogo do aminoacil-
RNAt
Cicloheximida Eucariótica - Inibe a actividade da peptidil
transferase
Antibióticos e Síntese Proteica