aula 08_sa-ntese de protea-nas

SÍNTESE DE SÍNTESE DE PROTEÍNAS PROTEÍNAS

Prof. Breno Mourão de Prof. Breno Mourão de SousaSousa

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO

Fluxo da Informação Gênica: Fluxo da Informação Gênica:

Expressão da resposta gênica Expressão da resposta gênica

Culmina com a síntese de Culmina com a síntese de proteína: proteína:

•Executora da função do Executora da função do gene gene

•Executora da função celular Executora da função celular

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO O processo do fluxo da informação O processo do fluxo da informação gênica passa, necessariamente, gênica passa, necessariamente, pela: pela:

Replicação do DNA (DNA Replicação do DNA (DNA 2 2

DNA)DNA)

Transcrição (DNA Transcrição (DNA mRNA) mRNA)

Tradução (mRNA Tradução (mRNA Proteína) Proteína)

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO

Lei para os processos nucleares Lei para os processos nucleares (REPLICAÇÃO e TRANSCRIÇÃO): (REPLICAÇÃO e TRANSCRIÇÃO):

Lei do pareamento Lei do pareamento

Lei do sentido de polimerização Lei do sentido de polimerização (5’ (5’ 3’) 3’)

Lei do antiparalelismo Lei do antiparalelismo

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

REPLICAÇÃREPLICAÇÃO DO DNA O DO DNA

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REPLICAÇÃO DO DNA REPLICAÇÃO DO DNA

Caracteriza-se: Caracteriza-se:

Caráter semiconservativo Caráter semiconservativo

Enzima Enzima DNA-polimeraseDNA-polimerase

Sentido de polimerização 5’ Sentido de polimerização 5’

3’3’

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃTRANSCRIÇÃO DO mRNAO DO mRNA

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

Síntese do mRNA (mas também do Síntese do mRNA (mas também do tRNA e rRNA) a partir do DNA tRNA e rRNA) a partir do DNA

Particularidades: Particularidades:

Substituição do T pelo U Substituição do T pelo U

RNA-polimerase RNA-polimerase

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

Particularidades: Particularidades:

Deslocamento Deslocamento RNA-polimerase RNA-polimerase

no sentido 3’ no sentido 3’ 5’ 5’

Mas, síntese no sentido 5’ Mas, síntese no sentido 5’ 3’ 3’

(lei do antiparalelismo)(lei do antiparalelismo)

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TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO Particularidades: Particularidades:

Proteínas não histônicas Proteínas não histônicas

Ocorre essencialmente no Ocorre essencialmente no núcleo núcleo

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TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO A transcrição não se inicia em A transcrição não se inicia em qualquer lugar do genequalquer lugar do gene

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO Sequência inicial (Sequência inicial (PROMOTORPROMOTOR) da ) da transcrição: transcrição:

Este promotor é uma sequência Este promotor é uma sequência específica de nucleotídeosespecífica de nucleotídeos

T A T A A A T A T A A A

25 bases depois, tem início a 25 bases depois, tem início a transcrição transcrição

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TATAAATATAAA CCGATAAGGCTAAUGCCCTAAATGCCGATAAGGCTAAUGCCCTAAATG

25 base depois...25 base depois...

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

RNA-polimeraseRNA-polimerase

3’ 3’ 5’ 5’

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

RNA-polimerase RNA-polimerase desfaz as ligações desfaz as ligações de H dentro da cadeia de DNA, de H dentro da cadeia de DNA,

abrindo-o abrindo-o

Início da polimerização dos Início da polimerização dos nucleotídeos, seguindo o nucleotídeos, seguindo o

pareamento das bases nitrogenadas pareamento das bases nitrogenadas

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

Assim como começou, há uma Assim como começou, há uma sequência de nucleotídeos (bases sequência de nucleotídeos (bases nitrogenadas) que decodifica o nitrogenadas) que decodifica o término da transcrição: término da transcrição:

A A A A (DNA) A A A A (DNA) U U U U U U U U

(mRNA)(mRNA)

Termina a síntese do pré-mRNA Termina a síntese do pré-mRNA

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO

Tem início o processamento do pré-Tem início o processamento do pré-mRNA: mRNA:

““splicingsplicing” no nucleoplasma ” no nucleoplasma

Remoção dos íntrons e junção Remoção dos íntrons e junção dos éxons dos éxons

Formação do mRNA funcional Formação do mRNA funcional

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TRADUÇÃTRADUÇÃO EM O EM

PROTEÍNAPROTEÍNA

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TRADUÇÃO TRADUÇÃO Etapa onde o código do mRNA é Etapa onde o código do mRNA é

traduzido para a síntese de proteína traduzido para a síntese de proteína

A tradução é uma etapa que ocorre A tradução é uma etapa que ocorre

no citoplasma no citoplasma

Especificamente, na face externa e Especificamente, na face externa e

interna do Retículo Endoplasmático interna do Retículo Endoplasmático

Rugoso Rugoso

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TRADUÇÃO TRADUÇÃO Nesta etapa, três ferramentas Nesta etapa, três ferramentas biológicas fazem parte: biológicas fazem parte:

mRNA mRNA mensageiro mensageiro

tRNA tRNA transportador transportador

rRNA rRNA ribossômico ribossômico

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1) mRNA1) mRNA

Cadeia polinucleotídica única e Cadeia polinucleotídica única e filamentosa, molde do DNA filamentosa, molde do DNA

Tradução da cadeia ocorre a cada Tradução da cadeia ocorre a cada 03 bases nitrogenadas 03 bases nitrogenadas

Cada sequência de 03 bases Cada sequência de 03 bases nitrogenadas chama-se nitrogenadas chama-se CÓDON CÓDON

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1) mRNA1) mRNA

CÓDON CÓDON três bases nitrogenadas três bases nitrogenadas em sequência na cadeia do mRNA em sequência na cadeia do mRNA

Para cada um Para cada um CÓDON CÓDON no mRNA, um no mRNA, um ANTICÓDONANTICÓDON do tRNA do tRNA

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2) tRNA2) tRNA

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2) tRNA2) tRNA

É o terminal de aceitação É o terminal de aceitação aminoacídica que receberá 01 (UM) aminoacídica que receberá 01 (UM) aminoácido, segundo um código aminoácido, segundo um código específico do tRNA específico do tRNA

Ou seja: Ou seja:

01 mRNA 01 mRNA vários CÓDONS vários CÓDONS

01 tRNA 01 tRNA 01 ANTICÓDON + 01 01 ANTICÓDON + 01 AMINOÁCIDO AMINOÁCIDO

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2) tRNA2) tRNAPara haver síntese de proteína, é Para haver síntese de proteína, é necessário haver compatibilidade necessário haver compatibilidade

(lei do pareamento) entre as bases (lei do pareamento) entre as bases nitrogenadas do nitrogenadas do CÓDONCÓDON e e

ANTICÓDONANTICÓDON tRNA tRNA

mRNA mRNA

AA UU GG

UU AA CC

AA UU GG

CC C C G G

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2) tRNA2) tRNA

tRNA tRNA

mRNA mRNA

AA UU GG

UU AA CC

GG GG CC

CC C C G G

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2) tRNA2) tRNAHavendo pareamento entre as Havendo pareamento entre as bases nitrogenadas de bases nitrogenadas de CÓDONCÓDON e e ANTICÓDONANTICÓDON: :

Formação da ligação peptídica Formação da ligação peptídica entre os aminoácidos de tRNA entre os aminoácidos de tRNA adjacentes adjacentes

Início do alongamento da Início do alongamento da cadeia polipeptídica (proteína) cadeia polipeptídica (proteína)

Participação do rRNAParticipação do rRNA

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

3) rRNA3) rRNATrata-se do tipo de RNA que irá Trata-se do tipo de RNA que irá compor o Ribossomos compor o Ribossomos

Ribossomo: Ribossomo: rRNA (+++)rRNA (+++)Proteína (++)Proteína (++)DNA ribossômico (+)DNA ribossômico (+)

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3) rRNA3) rRNA

O Ribossomo cria o sítio (O Ribossomo cria o sítio (SÍTIO DE SÍTIO DE TRADUÇÃOTRADUÇÃO) onde haverá o processo ) onde haverá o processo

da tradução da tradução

Ele ajusta o Ele ajusta o ANTICÓDONANTICÓDON do tRNA do tRNA ao ao CÓDONCÓDON do mRNA do mRNA

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3) rRNA3) rRNA

Lembre-se, há duas unidades Lembre-se, há duas unidades ribossômicas: ribossômicas:

Subunidade menor (40S) ajusta Subunidade menor (40S) ajusta na fita de mRNAna fita de mRNA

Subunidade maior (60S) chega Subunidade maior (60S) chega depois na fita de mRNA, depois na fita de mRNA, encaixando na de 40S (80S) encaixando na de 40S (80S)

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3) rRNA3) rRNA

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

3) rRNA3) rRNAA subunidade ribossômico maior A subunidade ribossômico maior

(60S) recebe somente dois tRNA com (60S) recebe somente dois tRNA com seus respectivos aminoácidosseus respectivos aminoácidos

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3) rRNA3) rRNA

Pareamento entre as bases do Pareamento entre as bases do CÓDONCÓDON com as do com as do ANTICÓDONANTICÓDON

ligação peptídica ligação peptídica

Não pareamento entre as bases do Não pareamento entre as bases do CÓDON CÓDON e do e do ANTICÓDONANTICÓDON remoção remoção do do tRNA errado tRNA errado do sítio de tradução do sítio de tradução

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRADUÇÃO TRADUÇÃO A tradução tem um início e um A tradução tem um início e um término específico (término específico (sinalizadores da sinalizadores da traduçãotradução) )

Sequência de nucleotídeos (mRNA): Sequência de nucleotídeos (mRNA):

AUG AUG iniciador (codifica a iniciador (codifica a Met) Met)

UAA, UAG e UGA UAA, UAG e UGA terminador terminador (não codifica nenhum (não codifica nenhum aminoácido) aminoácido)

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TRADUÇÃO TRADUÇÃO

Mas, como funciona esta Mas, como funciona esta codificação do codificação do CÓDONCÓDON e do e do

ANTICÓDONANTICÓDON? ?

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRADUÇÃO TRADUÇÃO

Mas, como é a sequência de Mas, como é a sequência de tradução? tradução?

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRADUÇÃO TRADUÇÃO

3 fases distintas: 3 fases distintas:

1)1)Iniciação Iniciação

2)2)Alongamento Alongamento

3)3)Término Término

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1) INICIAÇÃO 1) INICIAÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRADUÇÃO TRADUÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2) 2) ALONGAMENTOALONGAMENTO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRADUÇÃO TRADUÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2) 2) ALONGAMENTOALONGAMENTO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

3) 3) TERMINAÇÃOTERMINAÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

3) 3) TERMINAÇÃOTERMINAÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO

Mas, novamente, onde Mas, novamente, onde ocorre tudo isso? ocorre tudo isso?

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

POLI

RRIB

OSS

OM

OS

POLI

RRIB

OSS

OM

OS

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Terminou? Terminou?

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

Arranjo Arranjo

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

DestinDestino o

TRANSCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO TRADUÇÃO TRADUÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

Terminou? Terminou?

SÍNTESE DE PROTEÍNAS SÍNTESE DE PROTEÍNAS

Terminou!Terminou!