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REPLICAÇÃO e TRANSCRIÇAO DO DNA PROCARIOTO Prof. Dra. Adriana Dantas UERGS – Bento Gonçalves
• Watson e Crick propuseram, em 1953, um modelo de molécula de DNA, que seria em DUPLA HÉLICE e em ESPIRAL, com duas cadeias de nucleotídeos ligados por PONTES DE HIDROGÊNIO.
Informações disponíveis, quais eram: 1- a molécula de DNA era grande, longa, fina e composta de nucleotídeos: adenina; guanina; timina e citosina; 2- Os estudos de difração de raios X, realizados por Maurice King e Rosalind Franklin sugeriam a forma helicoidal; 3- Linus Pauling (1950), descreveu a estrutura helicoidal com um filamento mantida por pontes de hidrogênio em proteínas e sugeriu que o mesmo pudesse ocorrer com o DNA; 4- Erwin Chargaff havia demonstrado que a proporção entre os nucleotídeos A e T era de 1:1, o mesmo acontecendo entre G e C.
Difração de Raios-X
Estrutura Molecular
34A
DNA ou ADN lO
Ácido Desoxirribonucléico é um polinucleotídeo formado por duas “fitas” ou hélices ligadas entre si por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. lO
pareamento das bases sempre segue a mesma ordem: Adenina com Timina e Guanina com Citosina.
Ligações entre Nucleotídeos Polímero longo: Base
1 Pentos e
1. A ligação entre a base nitrogenada e a pentose é feita covalentemente através de uma ligação N-glicosídica com a hidroxila ligada ao carbono-1 da pentose.
1
4 2
2
•2. Os nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster covalentes que ligar o carbono 5´de um grupo desoxirribose (pentose + base) ao carbono 3´do próximo
Portanto: : 1) ÁCIDOS NUCLEICOS são compostos por nucleotídeos ligados entre si através de ligação covalente.
2) NUCLEOTÍDEOS são as unidades fundamentais dos ácidos nucléicos. Cada nucleotídeo é constituído por um grupo fosfato, uma pentose e uma base.
Purinas: Adenina, Guanina BASES
DNA ¹ RNA
Pirimidinas: Citosina, Timina, Uracila
Bases Nitrogenadas
Adenina
Citosina
Guanina
Purinas
Timina
Pirimidinas
Uracil
A Importância do DNA -Transportar muita informação, de célula para célula e de geração para geração; -Capacidade de produzir cópias exatas de si mesmo, pois os cromossomos são copiados em cada divisão celular; -Capacidade de “replicar erros” de cópia, como se fossem o gene original; -Apresenta mecanismo de decodificação da informação armazenada, traduzindo-as através da produção de enzimas/proteínas; -O DNA é chamado de “molécula da vida” pois contém o código pra construção das proteínas em todos os seres vivos; -Nos eucariontes, o DNA é encontrado no núcleo celular formando os cromossomos e também nas mitocôndrias e nos cloroplastos; -Nos procariontes encontra-se uma molécula de DNA circular (cromossomo bacteriano) e outras moléculas circulares chamadas plasmídeos;
A revisão do modelo de Watson & Crick e replicação semiconservativa As seqüências osefosfato são representadas pelas linhas, e as seqüências de pares de bases é aleatória
A replicação • Se replicação é semi-conservativa e a • •
polimerização deve ser sempre no sentido 5´→3´ Mas o DNA é antiparalelo ou seja, uma fita ocorre no sentido 5’ → 3’ e a outra no sentido 3’ → 5’ Como ocorre então a replicação nos dois sentidos?
Replicação semi-conservativa • A dupla hélice é como um zíper que se • • •
abre, começando por uma ponta, a deselicoidizaçao dos dois filamentos irá expor as bases isoladas de cada filamento. Cada base exposta irá se parear apenas com sua base complementar Um dos filamentos isolados irá agir como molde e começará a formar uma dupla hélice idêntica a que foi aberta. Os nucleotídeos será adicionados supostamente vem de reservatório livre presentes na células
Replicação do DNA O mecanismo de replicação está baseado no pareamento das bases da dupla hélice do DNA. A estrutura do DNA contém a informação necessária para perpetuar sua seqüência de bases
Origens de replicação • A replicação da E. coli começa a partir de
uma origem fixa, progride bidirecionalmente (com forquilha se movendo em ambas as partes, terminando num local chamado término. • A origem única é chamada oriC, tem 245 pb de comprimento • Seqüência em tandem com 13 pb, chamada seqüência de consenso • Seqüência de pontos de ligação com uma proteína dnaA, onde ocorre etapa inicial na síntese do DNA deselicoidização do DNA na origem, em resposta a ligaçao com a proteína
OriC do cromossomo de E.coli
Nos eucariotos são abertos várias "bolhas de replicação" ou replicons
A replicação e E. coli tem uma origem apenas
• Autoradiografias feitas por
J. Cairns (1963) em DNA de E. coli tratadas com meio contendo Trimidina comprovaram que a replicação é semiconservativa, bidirecional e que o DNA e circular.
A replicação do cromossomo circular
Replicon: Unidade do DNA onde está ocorrendo um evento de replicação
Replicon: 1. Origem + Término 2. Ativados apenas uma única vez em cada ciclo celular 3. O genoma de uma célula procariótica constitui um único replicon 4. Cada cromossomo eucariótico constitui vários replicons e todos são ativados uma única vez no ciclo celular ainda que não simultaneamente
O genoma bacteriano circular constitui um único replicon
A velocidade da forquillha de replicação bacteriana é 50000pb/min Um única origem de replicação em E.coli (OriC, 245 pb)
A replicação é vista como um “olho” flanqueado por DNA não replicado
Origem de Replicação em bactérias: Somente origens completamente metiladas podem iniciar a replicação
O genoma eucariótico constitui vários replicons
A velocidade da forquillha de replicação eucariótica é 2000pb/min Os replicons eucarióticos tem 40-100 kb e são iniciados em tempos diferentes Fase S demora ~ 6hrs em uma célula somática
Forquilha de replicação: Região do DNA onde ocorre a transição do DNA parental fita dupla para as novas fitas filhas duplas
Inicio da Síntese de DNA • A síntese de DNA deve ser iniciada com um
primer, oligonucleotideos curtos, que gera um segmento de DNA duplex • A replicação de cromossomos de E. coli usa primers de RNA, são sintetizados ou pela RNA polimerase ou pela enzima primase • Primase sintetiza um trecho curto (aproximadamente 30 pb) de RNA complementar a uma região especifica do cromossomo • A Cadeia de RNA é então amplificada com DNA pela DNA polimerase
Filamento Leading e Lagging • A primase de E. coli forma um complexo com
o molde de DNA e proteínas adicionais, com dnaB, dnaT, priB e priC. O complexo total é chamado de primossomo. • DNA polimerase sintetizam novas cadeias no sentido 5’- 3’ • Devido a polaridade inversa da molécula de DNA, movem-se no sentido 3’- 5’no filamento molde • Enquanto o filamento leading(novo) é sintetizado continuamente, o lagging é sintetizado em segmentos curtos e descontínuos
• O novo filamento cresce em sentido oposto da forquilha de •
replicação Em E.coli a poli III faz a maior parte da síntese do DNA em ambos os filamentos, a poli I completa os espaço deixados no filamento lagging, que então são fechados pela DNA ligase Fita contínua (líder)
Fita descontínua
Replicação contínua x descontínua em E. coli (procariotos)
A forquilha de replicação em E. coli
Polimerases de DNA: As enzimas que sintetizam DNA A síntese de DNA ocorre pela adição de nucleotídeos a extremidade 3´OH da cadeia em crescimento. O precursor da síntese é o desoxiribonucleosídeo 5´trifosfato Sentido da síntese sempre é 5’ ® 3’ A replicação é um processo extremamente fiel. As DNApolimerases tem atividade revisora
DNA polimerase •A DNA polimerase estendem a cadeia, (polimerização) mas não podem iniciar a cadeia •DNA polimerase – Arthur Kornberg identificou e purificou a primeira DNA polimerase, enzima que catalisa a reação de replicação •Reação funciona com as formas trifosfato dos nucleotídeos •Quantidade total de DNA ao final da reação pode ser de até 20 vezes a quantidade original de DNA.
As enzimas e suas ações • Polimerases: todas podem tanto adicionar • •
como remover nucleotídeos, somente no sentido 5’ → 3’. Quando removem do final do filamento são chamadas de exonucleases. Se os removem em algum outro lugar do filamento, são chamadas de endonucleases. A remoção é feita no sentido inverso, ou seja 3’ → 5’)
Desoxiribonucleosídeo 5´trifosfato (precursor)
Fita sendo polimerizada
Fita molde
As DNA-polimerases sempre requerem um iniciador previamente pareado ao molde que será copiado
Atividade revisora 3’ ® 5’ garante a fidelidade da replicação
DNA Polimerase em E. coli (procariotos) Tipo
Função
DNA Polimerase I
Catalisa o crescimento da cadeia no sentido 5´3´ Atividade de exonuclease 3´5´ e 5´3´ Preenche pedaços pequenos de DNA durante a replicação e processo de reparo Polimerase alternativa de reparo, mas também pode replicar DNA quando o filamento molde é danificado Catalisa o crescimento da cadeia no sentido 5´3´. É a polimerase primária durante a replicação normal do DNA
DNA Polimerase II
DNA Polimerase III
Helicases e Topoisomerases • Helicases são enzimas que rompem pontes • • • • •
de hidrogênio que unem os dois filamentos de DNA na dupla hélice Entre as helicases de E.coli estão a proteína dnaB e rep. A rep. Ajuda a deselicoidizar a dupla hélice a frente da polimerase Gera torções no DNA circular que tem que ser removidas para permitir que a replicação continue. A superelicoidizaçao pode ser criada ou relaxada por enzimas chamadas topoisomerases As topoisomerases podem induzir ou remover alças, ou ligações em uma cadeia.
A replicação do filamento leader (replicação contínua) • Proteínas de iniciação identificam a origem da •
•
replicação e participam da ligação da DNA helicase ao DNA A proteína de iniciação acoplada à DNA helicase abre o DNA na junção “Y”. As pontes de H se rompem e a molécula se abre como um zíper e se desespiraliza e a ela unem-se a primase e outras proteínas (DNA helicase + primase + outras proteínas = primossomo). As fitas se mantêm separadas durante a replicação graças à ação de uma proteína a Single-strand binding proteins - SSB
A replicação do filamento leader (cont.) • A primase (que é uma RNA-polimerase) constrói
o primer de RNA em uma região não coberta pelas SSB. • A topo isomerase alivia a tensão da espiralização provocada pela abertura do DNA Ex. DNA girase • A DNA polimerase (III) sintetiza as novas cadeias. Elas capturam os nucleotídeos, prontos com um trifosfato, os levam ao molde, retiram dois fosfatos e os ligam ao C 3’ do nucleotídeo anterior. Elas vão polimerizando muito rapidamente (100.000 nucl./min). Outras DNA polimerases preenchem as falhas e corrigem erros.
A replicação do filamento lagging (replicação descontínua) • Os Fragmentos de Okazaki (complementam o • • • •
filamento lagging) É formado um primer de RNA pela enzima Primase Os primers são continuados pela DNA polimerase III até o primer do próximo fragmento de Okasaki. DNA polimerase I retira o primer de RNA e completa o pedaço com nucleotídeos corretos Os fragmentos são ligados pelas DNA ligases.
O modelo replissomo • Duas DNA polimerases III ficam unidas e
trabalham conjuntamente, a helicase e a primase movem-se ao longo do DNA.
• O filamento leading é alimentado imediatamente pela polimerase, enquanto o filamento lagging não é complementado pela polimerase até que um primer seja colocado sobre o filamento.
• Isto significa que um longo pedaço de DNA fica
aberto durante o processo e que a replicação que ocorre primeiro no filamento leading enquanto a do filamento lagging ocorre em pulsos
A subunidade Beta da DNApolimerase III envolve o duplex das fitas-filhas
Proteínas presentes na origem de Replicação de E.coli DnaA
Reconhece a origem e abre a dupla fita em sítios específicos
DnaB (helicase)
Desenrola o DNA
DnaC
Auxilia a ligação de DnaB na origem
HU
Proteína do tipo histona que estimula a iniciação
Primase (DnaG)
Sintetiza os primers de RNA
Single strand binding Liga a fita simples de DNA (SSB) RNA polimerase
Facilita a ação da DnaA
DNA girase
Alivia a tensão torsional gerada pela abertura da dupla-fita
Dam Metilase
Metila as sequências GATC na OriC
A síntese do DNA é semi-descontínua e requer um iniciador (primer) de RNA Síntese da Fita descontínua
Fita descontínua Fita contínua
Síntese da Fita Contínua
Fragmentos de Okasaki ocorrem na fita descontínua A DNA polimerase III é responsável pela síntese da maior parte do DNA A DNA polimerase I remove o primer de RNA e preenche as lacunas A DNA ligase sela as quebras
A DNA ligase sela as quebras
Proteínas presentes na forquilha de Replicação de E.coli SSB
Liga a fita simples de DNA
DnaB (helicase)
Desenrola o DNA
Primase (DnaG)
Sintetiza os primers de RNA
DNA Polimerase III
Sintese da fita nova
DNA Polimerase I
Preenche as lacunas e excisa os primers
DNA Ligase
Liga os fragmentos
DNA girase
Superenrolamento
O complexo de replicação A proteína DNA B (helicase) é responsável pelo movimento para frente da forquilha Cada core catalítico da DNA PolIII sintetiza uma das fitas-filhas O primossomo afasta uma das fitas molde Proteínas SSB mantem as fitas parentais separadas
Forquilha sentido antihorário
Terminação
Forquilha sentido horário
Terminação
Resumindo • A replicaçao do DNA de bacterias como a
E. coli, segue bidirecionalmente ao redor do cromossomo. • Duas forquilhas de replicação movem-se em direções opostas, para longe da origem de replicação • Como cromossomo bacteriano é um alça fechada, as forquilhas de replicação acabam se encontrando quando a replicação esta completa • Após a replicação cada célula filha recebe uma copia da molécula nova de DBA, isto é – um cromossomo completo.
Origem da replicação
Forquilhas de replicação Fitas novas Fitas velhas
Nos eucariotos existem outras DNA polimerase análogas às dos procariotos DNA Polimerase em eucariotos
Função
DNA Polimerase α
Replicação do cromossomo nuclear (fita lagging)
DNA Polimerase β
Reparo de DNA no preenchimento de espaços do cromossomo nuclear. Análoga a Polimerase I
DNA Polimerase γ
Replicação de DNA mitocondrial
DNA Polimerase δ
Replicação do filamento leader a da lagging do cromossomo nuclear
DNA Polimerase ε
Reparo do DNA do cromossomo nuclear
DNA Polimerase ζ
Aparentemente reparo de DNA
A replicação em eucariotos (cont.) • Nos fragmentos de Okasaky, os primers
• •
de RNA são removidos por uma Rnase que é complementado por uma polimerase de reparo. A finalização da replicação é feita com a formação de estruturas complexas no topo do cromossomo, os telômeros Os telômeros são replicados com a ajuda das telomerases.
O funcionamento da telomerase
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TRANSCRIÇÃO : EUCARIOTO X PROCARIOTO EUCARIOTOS
PROCARIOTOS
Transcrição • Fita complementar de RNA a partir de •
uma DNA TRÊS tipos de RNA em procariotos:
– RNA mensageiro – codifica a informação – RNA ribossômico – maquina para síntese protéica – RNA de transferência
Processo de transcrição • RNA polimerase liga-se ao DNA em local denominado • • • • •
promotor. Somente uma das duas fitas serve de molde para síntese de RNA para um dado gene O RNA é sintetizado na direção 5’- 3’ RNA polimerase monta nucleotídeos livres em uma cadeia nova, utilizando o pareamento complementar A medida que a cadeia nova de RNA cresce, RNA polimerase se move ao longo do DNA A síntese de RNA continua até que a RNA polimerase atinja um local no DNA denominado terminador. A RNA polimerase e o mRNA recém-formado de fita simples são liberados do DNA
DNA
RNA
O RNA ou ARN O Ácido Ribonucléico é um polinucleotídeo que difere do DNA em três aspectos básicos: DNA A-T T-A G-C C-G
RNA A-U U-A G-C C-G
• O açúcar é uma Ribose; • É formado, geralmente, por uma fita simples que pode enrolar-se; • Não existe a base pirimídica Timina e no seu lugar se encontra a base Uracila. • Os pareamentos seguem a ordem A-U e G-C).
Tipos de RNA • RNAm è O RNA mensageiro é formado no núcleo e contém a “mensagem” - o código transcrito a partir do DNA - para a síntese das proteínas. Cada conjunto de três nucleotídeos no RNAm é chamado de CÓDON.
• RNAt è O RNA transportador está presente no citoplasma e é responsável pelo transporte dos aminoácidos até os ribossomos para a síntese protéica. No RNAt existe uma seqüência de nucleotídeos correspondente ao códon chamada de ANTI-CÓDON.
• RNAr è O RNA ribossômico ou ribossomal faz parte da estrutura dos ribossomos e participa do processo de tradução dos códons para construção das proteínas.
Wilkins, Perutz, Crick, Steinbeck, Watson, Kendrew
Proteínas Estruturais Transporte Enzimas Hormônios Anticorpos Receptores Fatores de crescimento Mediadores inflamatórios
Aminoácidos Glicina Alanina Leucina Isoleucina Valina Histidina Prolina
Cisteína Serina Tirosina Metionina Treonina Lisina Arginina
Glutamina Asparagina Fenilalanina Triptofano Ac. Aspártico Ac. Glutâmico
Proteína aa
aa
aa
aa
aa
aa
aa
aa
Genes
Características físicas ou bioquímicas observáveis
Genes
Estrutura das proteínas Características físicas ou bioquímicas observáveis
Genes Seqüência de aminoácidos nas proteínas Estrutura das proteínas Características físicas ou bioquímicas observáveis
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO
TRADUÇÃO
DOGMA CENTRAL genes
DNA armazena a informação
ambiente
RNA transfere a informação
FENÓTIPO
Proteína executa a função
DUPLICAÇÃO EUCARIOTOS(= Replicação = DNA ® DNA) 5´ 3´
(Delta)
3´ 5´
3´ 5´
(Alfa)
Forquilha de replicação
TRANSCRIÇÃO
Ø Promotor: Região que sinaliza o início da transcrição (Sequências específicas do DNA reconhecidas pelos fatores de transcrição (proteínas) e pela RNA polimerase)
“Sequência consenso”
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE EUCARIONTES cromossomo de 1,5 x 108 pb, contendo ~ 3.000 genes
0,5% do cromossomo, contém ~ 15 genes
1 gene de 105 pb
Seqüência regulatória Transcrição DNA
Transcrito de RNA primário
Seqüência de intron Seqüência de exon
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE PROCARIONTES E EUCARIONTES PROCARIONTES
EUCARIONTES
Archaebacteria Eubacteria Cianobactérias Protistas Fungos Vegetais Animais VÍRUS
DNA Vírus RNA Vírus
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE EUCARIONTES
-Envoltório Nuclear (Carioteca) -Cromatina (Eucromatina, heterocromatina) - Vários cromossomos diplóides -DNA linear, dupla fita -Complexado com proteínas (Histonas e não histonas) - Grande parte do DNA não é codificado (íntrons e éxons) Funções: - condensação, -pode influenciar celular
na
atividade
ORGANIZAÇÃO GENÔMICA DE PROCARIONTES Escherichia coli -
1 cromossomo (DNA circular, dupla fita)
Elementos genéticos móveis (plasmídeo, bacteriófagos, transposons) -
Cromossomo e Plasmídeo replicação independente
possuem
-
Organização genômica mais compactação com proteínas
simples,
-
Quase todo o DNA é codificante
-
Os genes são organizados em “Operons”
-
Os genes de um operon são transcritos em um único RNAm (policistrônico)
Síntese de DNA em Procariontes Origem da replicação
Forquilhas de replicação
O ponto de origem da replicação é denominado oriC.
Fitas novas Fitas velhas
A replicação é bidirecional: as duas fitas se separam na origem, sendo, a partir daí, copiadas simultaneamente em direções opostas.
TRANSCRIÇÃO : EUCARIOTO X PROCARIOTO EUCARIOTOS
PROCARIOTOS
DNA CTC ATT GTG CTT GAA TTT TTG GTG
mRNA GAG UAA CAC GAA CUU AAA AAC CAC
Proteína aa
aa
aa
aa
aa
aa
aa
aa
O que são os cromossomos e o que eles contém?
Contem o DNA que é constituído por nucleotídeos
300 kb
0,5 kb CCTCGACTTCAGGGAT
GGGATCATTTATTCAGGGAT
AACCCTCGACTTCAGGGAT
CATTTATTCAGGGAT
CCTCGACTTCAGGGAT GGGATCATTTATTCAGGGAT
CCTCGACTTCAGGGAT GGGATCATTTATTCAGGGAT
CCTCGACTTCAGGGAT GGGATCATTTATTCAGGGAT
AACCCTCGACTTCAGGGAT CCTCGACTTCAGGGAT GGGATCATTTATTCAGGGAT
AACCCTCGACTTCAGGGAT CCTCGACTTCAGGGAT GGGATCATTTATTCAGGGAT CATTTATTCAGGGAT AACCCTCGACTTCAGGGATCATTTATTCAGGGAT
CCTGATGGATCGCGTACGCCATATTTGTACGCACAGTG TCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCAC GGCGTCGATTTTATAATGCACGTGTCAGTGCGATGAGT GAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAA GTATGTGTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTG TCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCAC GGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCT GAGTGAAGGATCAGTGCAGCGTGGAGCGCGCATGAAAA CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGG GCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTC GCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGA AGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTT GATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGA CACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT
mRNA Proteína
Exons
Introns
CCTGATGGATCGCGTACGCCATATTTGTACGCACAGTG TCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCAC GGCGTCGATTTTATAATGCACGTGTCAGTGCGATGAGT GAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAA GTATGTGTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTG TCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCAC GGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCT GAGTGAAGGATCAGTGCAGCGTGGAGCGCGCATGAAAA CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGG GCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTC GCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGA AGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTT GATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAGTGAGTGA CACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT
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CCTGATGGATCGCGTACGCCATATTTGTACGCACAGTG TCGAAAAAGCATACGGGGACTGCACGTACACGTAGCAC GGCGTCGATTTTATAATGCACGTGTCAGTGCGATGAGT GAGTGACACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAA GTATGTGTGGATGGATCGCGGCAGTTGTACGCACAGTG TCGAACAAGCATACGGGGACTGCACCCCGATGTAGCAC GGCGTCGATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCT GAGTGAAGGATCAGTAGGTCGTGGAGCGCGCATGAAAA CACACATTGTATCGACAGTTGTACGCACAGTGTCGAGG GCGACTACGGGGACTGCACCCCGAAATAGCACGGCGTC GCATGATACGTGCACGTGTCAGTGCGAAATCTGAGTGA AGGATCAGTGCAGCGGGCAGATGTAATATATATGATTT GATTTTGACGTGCACGTGTCAGTGCGATGAAGGAGTGA CACACAGTGCAGCGTGTGTACCCATGCGCGAAGTATGT
Síntese Protéica A Tradução • O RNAm transcrito no núcleo •
• • •
chega ao citoplasma e se liga a um ou mais ribossomos. O ribossomo “lê” o primeiro códon e um RNAt com o anticódon correspondente transporta um aminoácido e se liga ao códon. O ribossomo se desloca, no sentido 5’è3’ e lê o próximo códon. Os aminoácidos são unidos por ligações peptídicas. Ao final da tradução o polipeptídeo se desliga e se constituí na proteína.
Transcrição RNA polimerase
Gene ativo 5’ ATGGC TACCG 3’
3’ 3’
A T 5’
5’
DNA - Fita molde Molécula de RNA nascente complementar a fita molde •Fita única •No lugar da Timina haverá uma Uracila
Tradução Cada códon é traduzido num AA específico AA livre His
Ribossomo Phe
Gly
Glu
Proteína
Asp Met Ala
Cys
5’
tRNA 3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA Molécula de mRNA Direção do avanço do ribossomo
codon
Phe
Gly
His
Glu Asp Met Ala
Cys
5’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Ile Met Ala Cys Asp Glu
His Gly
Phe
5’ AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu
Asn
Met
5’ GAC GAAU U C G GACACAUAAAAU UAAU G
3’
Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln
5’
STOP
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAATAC
3’
Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn Met
5’
3’ AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAATAC
RNAm será degradado
Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn Met
PROTEÍNA NORMAL
Exemplo hipotético de uma mutação pontual
Gene Normal = Proteína Normal 5’ ATGGC TACCG
A T
3’ 5’
3’
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
mRNA
Alanina
Gene Mutado = Proteína Anormal - G 5’ ATGGA TACCT 3’
T 3’ A T 5’
5’
3’
AU G GAAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
mRNA Acido Glutâmico
Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn Met
PROTEÍNA NORMAL
PROTEÍNA DEFEITUOSA
