biologia molecular transcriÇÃo e traduÇÃo de proteÍnas em procariotos

Biologia Molecular

TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS EM PROCARIOTOS

DNADNADNADNA

RNARNA

ProteínProteínaa

ReplicaçãoReplicação

TranscriçãoTranscrição

TraduçãoTradução

Trasncrição Trasncrição ReversaReversa

REVISANDO

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

DOGMA

PROCARIOTO X EUCARIOTOPR

OC

AR

IOTO

X E

UC

AR

IOTO

RNA

-Fita Simples;

-A,U,C,G;

- Ribose

• 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

Fator (sigma)

Core Haloenzima

’

RNA POLIMERASE

RNA POLIMERASE

RNA POLIMERASE

Fator sigma

FATOR SIGMA

Promotor Região Codificadora TerminadorDNADNA

RNARNA

PROTEÍNAPROTEÍNA

Ribossomo

Estrutura de um Gene

• 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

PROMOTORES DE GENES BACTERIANOS

-10

9 nucleotídeos

TRANSCRIÇÃO

• 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

TRANSCRIÇÃO

TRANSCRIÇÃO

TRANSCRIÇÃO

TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO

• Independente da proteína rho () (90% dos casos)

• Dependente da proteína rho ()

5’ CCCAGCCCGCCTAAGCGGGCTTTTTTTTGAC 3’

3’ GGGTCGGGCGGATTCGCCCGAAAAAAACTG 5’

Pareamento A-U

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO

TRANSCRIÇÃO -

RNAm

DNA fita codificadora

DNA fita molde

RNA transcrito

Código Genético e Sintese de Proteínas

•É a relação entre a seqüência de bases no DNA e a seqüência de aminoácidos na proteína

CÓDIGO GENÉTICO

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

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

CÓDIGO GENÉTICO

• 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

• 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

Rib

osso

mos

ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS

tRNA

-Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo

-Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição

tRNA

tRNA

tRNA

Existem 61 códons e 40 tRNAs. Como é resolvida a questão

dos 21 códons restantes?

Trasncrição Tradução

Etapas da tradução

• A síntese proteica ocorre em 3 etapas sucessivas:

– 1. Iniciação

– 2. Alongamento

– 3. Finalização

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

Início da tradução

Aminoacil- tRNA

Aminoacil-tRNAsintetase

Met-tRNA

INICIAÇÃO

TraduçãoALONGAMENTO

TraduçãoALONGAMENTO

TERMINAÇÃO

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

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