Biologia Molecular

1. TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS Biologia Molecular FABIANA SEIXAS email: fabianak@ufpel.edu.br

2. ABORDAGENS... 1. Replicação do DNA 2. Célula Eucariótica X Célula Procariótica 3. Transcrição; 4. Tradução.

3. Replicação DNA DNA Transcrição Trasncrição Reversa RNA Tradução Proteína REVISANDO

4. Transcrição • É o processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na sequência de nucleotídeos de uma molécula de DNA de fita dupla

5. “A Transcrição representa a diversidade e a complexidade da expressão dos genes contidos em um determinado genoma” “ É principalmente na transcrição que a célula exerce o controle da expressão gênica”

6. DOGMA

7. Célula Eucariótica

8. Célula Procariótica

9. PROCARIOTO X EUCARIOTO PROCARIOTO X EUCARIOTO

10. RNA • Fita Simples; • A,U,C,G; • Ribose

11. Estrutura do RNA • mRNA – 1 a 5 % do RNA total • rRNA – 75 % do RNA total • tRNA – 10 a 15 % do total • hnRNA – RNA heterogêneo nuclear • snRNA – RNA pequeno nuclear tRNA rRNA

12. FASES DA TRANSCRIÇÃO • INÍCIO –quando ocorre reconhecimento de seqüência específica no DNA; • ALONGAMENTO– quando os ribonucleotídeos são sucessivamente incorporados; • TERMINAÇÃO –quando seqüências no DNA são reconhecidas e a síntese é interrompida.

13. RNA POLIMERASE  Fator  (sigma)   ’   Core Haloenzima 

14. RNA POLIMERASE

15. RNA POLIMERASE Fator sigma

16. FATOR SIGMA

17. Promotor Terminador Região Codificadora DNA Ribossomo RNA PROTEÍNA Estrutura de um Gene

18. ESTRUTURA DE UM GENE DE EUCARIOTO Promotor Região Codificadora Sítio de PoliA DNA Intron hnRNA AAAAAAAAAA RNA Exon mRNA AAAAAAAAAA

19. CARACTERISTICAS DE UM PROMOTOR DE E. coli -35 -10 +1 TTGACA ...TATAATATCGATTTAGATCCCATGAT PROMOTOR • Região – 10: T A T A A T • Região – 35: T 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)

20. PROMOTORES DE GENES BACTERIANOS

21. -10 9 nucleotídeos

22. TRANSCRIÇÃO

23. FUNÇÕES DA RNA POLIMERASE • 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.

24. TRANSCRIÇÃO

25. TRANSCRIÇÃO

26. TRANSCRIÇÃO

27. TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO • Independente da proteína rho () (90% dos casos) • Dependente da proteína rho () 5’ CCCAGCCCGCCTAAGCGGGCTTTTTTTTGAC 3’ 3’ GGGTCGGGCGGATTCGCCCGAAAAAAACTG 5’ Pareamento A-U

29. ENZIMAS DE RESTRIÇÃO TRANSCRIÇÃO - RNAm

30. RNA MENSAGEIROANTISENSE Sintese Protéica RNA MENSAGEIRO antisense

31. DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito Animação replicação/transcrição

32. Código Genético e Sintese de Proteínas

33. CÓDIGO GENÉTICO • É a relação entre a seqüência de bases no DNA e a seqüência de aminoácidos na proteína

34. CÓDIGO GENÉTICO UUU PheUCUSer UAUTyrUGUCys UUC PheUCCSerUACTyr UGCCys UUA LeuUCA Ser UAA stopUGAstop UUGLeuUCGSerUAG stopUGGTrp CUU Leu CCU Pro CAU His CGUArg CUC Leu CCCProCAC HisCGCArg CUA LeuCCAProCAAGln CGAArg CUG Leu CCGProCAGGlnCGGArg AUUIleACUThrAAUAsn AGUSer AUC IleACC Thr AACAsn AGCSer AUA Ile ACAThr AAALysAGAArg AUG Met ACGThr AAGLys AGGArg GUUVal GCUAlaGAUAsp GGUGly GUCVal GCC Ala GACAsp GGCGly GUAVal GCAAla GAAGlu GGAGly GUGVal GCGAla GAGGlu GGGGly

35. CÓDIGO GENÉTICO 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 códons(codonusage).

36. CÓDIGO GENÉTICO

37. TRADUÇÃO • 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

38. ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS • 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

39. ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS Ribossomos

41. tRNA -Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo -Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição

42. tRNA

43. tRNA

44. tRNA

45. Existem 61 códons e 40 tRNAs. Como é resolvida a questão dos 21 códons restantes?

47. Trasncrição Tradução

48. Etapas da tradução • A síntese proteica ocorre em 3 etapas sucessivas: • 1. Iniciação • 2. Alongamento • 3. Finalização

50. RIBOSSOMAS Sítio de ligação do ribossomo e códon de iniciação 5’ ...AGGAGGxxxxxxxAUG...3’ Códon de iniciação (raramente GUG ou UUG) RBS ou Seqüência Shine-Dalgarno