Biologia Molecular

1. Biologia Molecular RNA

2. Transcrição & Processamento RNA: eficiente & eficaz

3. Dogma Central da Biologia Molecular

4. TRANSCRIÇÃO • Processo pelo qual uma molécula de RNA é sintetizada a partir da informação contida na seqüência de nucleotídeos de uma molécula de DNA fita dupla. • A transcrição representa a diversidade e a complexidade da expressão dos genes contidos em um determinado genoma. • Enquanto a síntese de DNA deve ser precisa e uniforme, a transcrição reflete o estado fisiológico da célula e, portanto, é extremamente variável para atender às suas necessidades.

5. TRANSCRIÇÃO • Características Gerais: • Complementaridade • Antiparalelismo ( T = U) • Síntese 5'  3‘ • RNA Polimerase (RNAP): • Funções • reconhecem e ligam-se • desnaturam DNA • mantém estável a dupla fita aberta • mantém estável DNA:RNA • terminam síntese • restauram DNA

6. TRANSCRIÇÃO • Apenas uma das fitas do DNA é utilizada como molde, portanto, a molécula de RNA sintetizada é complementar à fita de DNA que lhe deu origem e idêntica à outra fita de DNA, sendo as timinas substituídas por uracilas • Esta enzima foi denominada RNA polimerase.

7. RNA POLIMERASE • Reconhece e liga-se a sequências específicas de DNA; • Desnatura o DNA expondo a sequênciade nucleotídeos a ser copiada; • Mantém as fitas de DNA separadas na região de síntese; • Renatura o DNA na região imediatamente posterior à da síntese; • Sozinha, ou com o auxílio de proteínas específicas, termina a síntese do RNA.

8. TRANSCRIÇÃO • Reação ocorre entre o radical hidroxil da extremidade 3’ de um ribonucleotídeo e o grupo fosfato do carbono 5’ do ribonucleotídeo a ser incorporado • A reação processa-se no sentido 5’ 3’ e a fita de DNA copiada é a de sentido 3’ 5’ • Diferentemente da DNA polimerase, a RNA polimerase não necessita de um iniciador para processar a síntese da nova fita

9. INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO • O DNA apresenta sequênciasespecíficas, denominadas PROMOTORES, que sinalizam exatamente onde a síntese do RNA deve ser iniciada. • Os promotores são, primeiramente, reconhecidos por fatores de transcrição que, ligados ao DNA, interagem com outros fatores, formando um complexo ao qual a RNA polimerase se associa.

11. PROCESSAMENTO DO mRNA

12. MOLÉCULAS DE RNA • RNA mensageiro – carrega a informação copiada do DNA sob a forma de inúmeros “triplets” cada um especificando um aminoácido • RNA transportador – decifra o código representado pelo mRNA • RNA ribossômico – associa-se com uma série de proteínas para formar os ribossomos

13. TRADUÇÃO • Processo que se baseia na sequência do mRNA para determinar e unir os aminoácidos formando, assim, a proteína. • Cada aminoácido é codificado na sequência de DNA como um códon contendo uma sequência de três nucleotídeos. • Moléculas de RNA transportador transferem a informação contida no genoma à uma sequência de aminoácidos nas proteínas.

14. RNA TRANSPORTADOR • Liga-se quimicamente à um aminoácido específico, através da enzima aminoacil –tRNA sintetase, sendo chamado, desta forma, de aminoacil-tRNA; • Pareia com a seqüência do codon do mRNA adicionando o aminoácido que carrega à uma cadeia de peptídeos crescente.

15. TRADUÇÃO • O codon AUG, que codifica o aminoácido metionina, age como o codon de iniciação na maioria das moléculas de mRNA. • O tRNAMet reconhece codons AUG internos, não carregando nunca uma metionina formilada. • Quando AUG está colocado no início este é lido como uma formil-metionina; quando está dentro da região codificadora, é lido como metionina.

16. TRADUÇÃO Durante a síntese de proteínas, os ribossomos deslocam-se ao longo do mRNA, possibilitando um pareamento entre esse e os tRNAs que carregam os diferentes aminoácidos que irão compor as proteínas Os ribossomos deslocam-se ao longo do mRNA, na direção 5’ 3’, sintetizando a proteína no sentido amino-terminal para carboxi-terminal

17. Gly His Phe Asp Glu Cys Tradução: aa livre Ribossomo Proteína Met Ala tRNA 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A Molécula de mRNA codon Direção do avanço do ribossomo

18. His Gly Cys Asp Glu Phe Met Ala 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

19. His Gly Asp Glu Phe Met Ala Cys 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

20. His Glu Phe Gly Met Ala Cys Asp 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

21. Ile Phe Gly His Met Ala Cys Asp Glu 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

22. Lys Gly His Ile Met Ala Cys Asp Glu Phe 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

23. His Ile Lys Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

24. Ile Lys Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His 5’ 3’ A U G G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A

25. Lys Leu Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile 5’ 3’ G C A U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A

26. Leu Met Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys 5’ 3’ U G C G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A

27. Met Asn Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu 5’ 3’ G A C G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G

28. Asn Pro Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met 5’ 3’ G A A U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C

29. Pro Gln Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn 5’ 3’ U U C G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A

30. Gln Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro 5’ 3’ G G A C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A

31. Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln 5’ 3’ STOP C A C A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A

32. Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln 5’ 3’ STOP A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A A A A

33. Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln 5’ 3’ STOP A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C

34. Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn Met 5’ 3’ A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C

35. Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn Met 5’ 3’ A U A A A A U U A A U G A A C C C A C A A U A A T A C VARIAÇÃO GENÉTICA =POLIMORFISMO Ala Cys Asp Glu Phe Met Gly His Ile Gln Lys Pro Leu Asn CYS Muda a forma e função 5’ 3’ A U A A A A U U A A U G A A C AA A C A A U A A T A C

36. REPRESENTAÇÃO LINEAR A MOLÉCULA DO DNA 5’ATTCGGCGCTATGCATGCTATGCG3’ aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 - Queratina- cabelo - Albumina- sangue - Hemoglobina-sangue - Estrutura do cabelo - Proteína da cor do cabelo (Melanina) PROTEÍNA

37. Acontecem no nosso DNA VARIAÇÕES GENÉTICAS Células somáticas Células germinativas Não passa para os filhos Passa para os filhos Ex. câncer Ex. cor dos olhos