transmissÃo de informaÇao genetica cmc 2011

TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO

GENÉTICA

Profa Eva Claudino

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DNA

DNA

Replicação

REPLICAÇÃO DO DNA

•Novas moléculas de DNA são copiadas com exatidão da molécula pré-

existente

•Replicação semi-conservativa

•Pontes de hidrogênio se rompem

•Fitas complementares se separam

•Cada fita simples serve de molde para a síntese da nova fita

complementar

Replicação do DNA

Semi-conservativa

ORIGENS DE REPLICAÇÃO

Processo de replicação do DNA: 1. Helicase - desenrola a molécula do DNA e

rompe as pontes de hidrogênio.

2. DNA topoisomerase - promove quebras reversíveis na molécula de DNA, evitando as torções excessivas.

3. Proteínas SSB - mantém os filamentos da molécula de DNA afastados, formando as forquilhas de replicação.

4. RNA polimerase ou Primase - instala os primers de RNA.

5. DNAs polimerases:

- e - adicionam novos nucleotídeos.

- e - reparo da molécula de DNA.

- - replicação do DNA mitocondrial.

6. DNA ligase - promove a ligação dos fragmentos da cadeia descontínua.

EXPRESSÃO GÊNICA

O termo expressão gênica refere-se

ao processo em que a informação

codificada por um determinado gene é

decodificada em uma sequência de

aminoácidos (polipepetídeo ou

proteína).

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DNA

RNA

transcrição

Cromossomo

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DNA (Gene)

RNA mensageiro primário

RNA mensageiro maduro

PROTEÍNA Citoplasma

Núcleo

Transcrição

Processamento

Tradução

TRANSCRIÇÃO – SÍNTESE DE RNA

•DNA transfere suas informações para moléculas de RNA

•TRANSCRIÇÃO

•A transcrição não é feita ao longo de toda a molécula de DNA

•Enzima responsável: RNA Polimerase

•Desfaz as pontes de hidrogênio

•Sentido da transcrição 5’ 3’

•Adiciona nucleotídeos complementares a uma das fitas do DNA (fita molde ou fita anti-senso)

As enzimas que fazem a transcrição são

chamadas RNA polimerases.

A molécula de RNA também é sintetizada na direção 5’ para 3’.

A ENZIMA QUE CATALISA A SINTESE DO RNA É A RNA POLIMERASE

NÃO REQUER PRIMER PARA INICIAR A TRANSCRIÇAO

Transcrição produz RNA complementar a fita de DNA

- Transcrição começa com a abertura e

desenrolamento de uma pequena porção de DNA

dupla hélice, para expor as bases em cada fita de

DNA.

-Uma das duas fitas de DNA dupla hélice atua

como molde para a síntese de uma molécula de

RNA

- A molécula de RNA produzida no processo de

transcrição tem uma seqüência exatamente

complementar a fita de DNA usada como modelo.

Transcrição

Transcrição difere da replicação do DNA em

vários aspectos:

1) Diferentemente de uma fita de DNA recém

sintetizada, o RNA não permanece ligado por

pontes de hidrogênio a fita de DNA molde. Então,

as moléculas de RNA produzidas por transcrição

são liberadas do molde de DNA, COMO FITA

ÚNICA.

2) As moléculas de RNA são copiadas de uma

região limitada do DNA (GENE), então as

moléculas de RNA são muito mais curtas que as

moléculas de DNA.

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TRANSCRIÇÃO – SÍNTESE DE RNA

•Maioria dos genes de organismos eucariontes é interrompida

•Éxons

•Íntrons

•DNA é transcrito em uma longa molécula de RNA hnRNA

•Processamento:

•Adição de guanina metilada na posição 5’ - Cap

•Formação de cauda Poli A na extremidade 3’

•Retirada dos íntrons e junção dos éxons (splicing)

O CÓDIGO GENÉTICO

•Sequência de aminoácidos em uma proteína é especificada pela sucessão de nucleotídeos de um gene

•Como a informação hereditária é codificada?

•Informação: 4 nucleotídeos

•Proteínas: 20 aminoácidos

•3 nucleotídeos = 1 aminoácido (43 combinações) = 64 códons

TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS

Envolve diversas moléculas

•Enzimas

•tRNA

•mRNA

•Ribossomos

•Existem 64 trincas de nucleotídeos possíveis

•61 códons especificam aminoácidos

•3 códons especificam o término da tradução

( Stop codons UAA, UGA e UAG )

•tRNAs: possuem trincas de nucleotídeos, os anticódons

Tradução Protéica

TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS

1 – Início

•Subunidade menor do ribossomo interage com molécula de

mRNA

•Subunidade maior do ribossomo une-se ao complexo para

formar o ribossomo completo

TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS

1 – Início

•Sítio P fica alinhado ao primeiro códon

•Sítio A fica alinhado ao segundo códon

•tRNAMET entra no sítio P

TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS

2 – Elongação

•Novo tRNA é adicionado ao sítio A do ribossomo

•Ocorre ligação peptídica entre aminoácido do sítio P e

aminoácido do sítio A

•Aminoácido se desliga do tRNA no sítio P

•tRNA + peptídio crescente são deslocados para sítio A

•tRNA descarregado no sítio P é translocado para sítio E

•Translocação do ribossomo ao longo do mRNA para a posição

do códon seguinte no sítio A

TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS

3 – Término

• Elongamento termina quando sítio A se alinha com um códon

de terminação (UAA, UAG, UGA)

•Códons de terminação são reconhecidos por Fatores de

Liberação (RF)

•Presença de um RF sinaliza para liberação do tRNA no sítio P

e liberação da molécula de mRNA do ribossomo

MANIFESTAÇÃO FENOTÍPICA

•Como um gene controla determinado fenótipo?

•Controle indireto Vias metabólicas

•Controle direto Função estrutural

Bibliografia DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. Bases

da Biologia Celular e Molecular. 3° ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.

JUNQUEIRA, J. L.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.

JORDE, LYNN, B., et. al. Genética Médica. 3. ed. Rio de Janeiro:Elsevier, 2004.