biologia molecular aula 5
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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIA DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA. BIOLOGIA MOLECULAR Aula 5. DNA. ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA. Transcrição. RNA. UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU. RNAr. RNAt. snRNA. RNAm. Proteína. ORGANIZAÇÃO DO GENOMA - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
BIOLOGIA MOLECULARBIOLOGIA MOLECULAR
Aula 5Aula 5
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA VETERINÁRIAVETERINÁRIA
DEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVADEPTO DE MEDICINA VETERINÁRIA PREVENTIVA
ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCUUGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU
DNADNA
TranscriçãoTranscriçãoRNARNA
RNArRNAr RNAtRNAt snRNAsnRNA RNAmRNAm
ProteínaProteína
ORGANIZAÇÃO DO GENOMAORGANIZAÇÃO DO GENOMA
Regiões não-transcritas (inativas)Regiões não-transcritas (inativas)
- Funções estruturais- Funções estruturais
- Regiões regulatórias- Regiões regulatórias
- > 90% do genoma eucariota- > 90% do genoma eucariota
Regiões transcritas (ativas) – GENESRegiões transcritas (ativas) – GENES
- Genes que codificam proteínas(mRNA)- Genes que codificam proteínas(mRNA)
- Genes que codificam rRNAs- Genes que codificam rRNAs
- Genes que codificam tRNAs- Genes que codificam tRNAs
- Genes que codificam outros RNAs (snRNAs)- Genes que codificam outros RNAs (snRNAs)
O GENEO GENE
atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagctactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta
………………………………………………………………………………………………………………………
Promotorromotor
StartStartpointpoint
Região transcrita Região transcrita
TerminadorTerminador
TranscriçãoTranscriçãoDNADNA
ucuguaugucuaugucaaugucugaagcuaucuRNARNA
atgagagctagctagctagcatcgatcatgctagcatcgtagctagctagctacgtcgtagctacgtagctactctgagatgctacgatcgatcgatcgatgctagcatcgtacgatgcatgcatgcatgcatgcatgcta
………………………………………………………………………………………………………………………
Promoter
Startpoint Terminador
5`ucuguaugucuauuccaaucucugaaugauaucu-3`
DNADNA
RNARNA
GENES QUE CODIFICAM PROTEÍNASGENES QUE CODIFICAM PROTEÍNAS
TranscriçãoTranscrição
MetMet SerSer IleIle ProPro PhePhe SerSer GluGluPROTEÍNAPROTEÍNA
TraduçãoTradução
DNADNA
RNARNA
PROTEÍNAPROTEÍNA
DECIFRANDO O FLUXO DA DECIFRANDO O FLUXO DA
INFORMAÇÃOGENÉTICAINFORMAÇÃOGENÉTICA
ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNA (núcleo)DNA (núcleo)
Proteína (citoplasma)Proteína (citoplasma)
Primeira pergunta:Primeira pergunta:Qual é o link???Qual é o link???
A composição de RNAs virais era idênticaA composição de RNAs virais era idênticaa do DNA moldea do DNA molde
Estudos com fago Estudos com fago φφX 174 deram a X 174 deram a Primeira PISTA!Primeira PISTA!
A seqüência de RNAs correspondeA seqüência de RNAs corresponde
exatamente a do DNA moldeexatamente a do DNA molde
Segunda PISTA!Segunda PISTA!
O intermediário da síntese protéica em O intermediário da síntese protéica em E.coliE.coli
é rapidamente é rapidamente sintetizado e degradadosintetizado e degradado
Terceira PISTA!Terceira PISTA!
O CONCEITO DE RNA “MENSAGEIRO”O CONCEITO DE RNA “MENSAGEIRO”(Jacob & Monod, 1961)(Jacob & Monod, 1961)
1. Devem ser polinucleotídeos1. Devem ser polinucleotídeos
2. A sequência de bases deve corresponder a2. A sequência de bases deve corresponder asequência do DNA que o codificasequência do DNA que o codifica
3. Devem ser heterogêneos em tamanho3. Devem ser heterogêneos em tamanho
4. Devem estar transitoriamente associados aos4. Devem estar transitoriamente associados aosribossomosribossomos
5. Devem ser sintetizados e degradados rapidamente5. Devem ser sintetizados e degradados rapidamente
ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
O RNAm é o intermediárioO RNAm é o intermediáriona síntese protéicana síntese protéica
UGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCUUGAUACGCGGUUCCGAUCGAUCGCGUACAGCUAGCUAGCU
O CONCEITO DE MENSAGEIROO CONCEITO DE MENSAGEIRO
O QUE É O CÓDIGO GENÉTICO???O QUE É O CÓDIGO GENÉTICO???
ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNADNA
ProteínaProteína
““RELAÇÃO ENTRE A SEQUÊNCIA DE BASES NO DNA eRELAÇÃO ENTRE A SEQUÊNCIA DE BASES NO DNA e A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS NA PROTEÍNA”A SEQUÊNCIA DE AMINOÁCIDOS NA PROTEÍNA”
ACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGAACTATGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGCTAGTCGATCGATCGA
Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp Gli-Ala-Val-Leu-Ile-Trp-Pro-Arg-Lis-Asp
DNADNA
PROTEÍNAPROTEÍNA
Primeira pergunta: Primeira pergunta: Qual é a “coding ratio”?Qual é a “coding ratio”?
Cada aminoácido é codificado por três basesCada aminoácido é codificado por três bases
RNA sintético pode servir de MENSAGEIRORNA sintético pode servir de MENSAGEIRO
Poli-UUUUPoli-UUUU Phe-Phe-Phe (fenilalanina)Phe-Phe-Phe (fenilalanina)
Poli - AAAAPoli - AAAA Lis-Lis-Lis (lisina)Lis-Lis-Lis (lisina)
Poli - CCCCPoli - CCCC Pro-pro-pro (prolina)Pro-pro-pro (prolina)
Poli - GGGGPoli - GGGG Gli-gli-gli (glicina)Gli-gli-gli (glicina)
Sistemas de tradução Sistemas de tradução “in vitro”“in vitro”
““Free cell protein synthesis systemsFree cell protein synthesis systems””
UUUUUU fenilalaninafenilalanina
AAAAAA lisinalisina
CCCCCC prolinaprolina
GGGGGG glicinaglicina
Primeiros “Codons” decifradosPrimeiros “Codons” decifrados
Poli-GUAGUAPoli-GUAGUA Val (GUA)Val (GUA)Ser (AGU)Ser (AGU)
Poli - GAUGAUPoli - GAUGAU Asp (GAU)Asp (GAU)Met (AUG)Met (AUG)
Poli - AUAAUAPoli - AUAAUA Ile (AUA)Ile (AUA)Asn(AAU)Asn(AAU)
UGA, UAA e UAG não codificam a.aUGA, UAA e UAG não codificam a.a. – . – STOP CODONSSTOP CODONS
TODOS OS 64 CODONS CODIFICAM TODOS OS 64 CODONS CODIFICAM AMINOÁCIDOS???AMINOÁCIDOS???
O CÓDIGO O CÓDIGO GENÉTICOGENÉTICO
-Três bases > a.a.Três bases > a.a.
-Total: 64 codonsTotal: 64 codons
-61 codificam a.a. 61 codificam a.a.
- Três - Três STOP STOP codonscodons
- Vários a.a. possuem- Vários a.a. possuemmais de um codonmais de um codon
O CÓDIGO GENÉTICO É MUITO CONSERVADOO CÓDIGO GENÉTICO É MUITO CONSERVADO
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
Próxima dúvida: como o RNAm é traduzido (lido)?Próxima dúvida: como o RNAm é traduzido (lido)?
Onde inicia a leitura?Onde inicia a leitura?
Sobreposição de bases?Sobreposição de bases?
Vírgulas, saltos?Vírgulas, saltos?
Onde termina?Onde termina?
aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9
RNAmRNAm
O RNA é lido continuamente (3 em 3) a partir de um pontoO RNA é lido continuamente (3 em 3) a partir de um ponto
Primeiro códon – sempre AUGPrimeiro códon – sempre AUG
Sem interrupções ou saltosSem interrupções ou saltos
Leitura termina no primeiro Leitura termina no primeiro UGA, UAG ou UAAUGA, UAG ou UAA
Sequência entre Sequência entre AUGAUG e e STOPSTOP – – Open reading frameOpen reading frame
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8 aa9
RNAmRNAm
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
O RNAm possui três O RNAm possui três possíveispossíveis fases de leitura fases de leitura
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUUGAAAA-3`
MAS... SOMENTE UMA FASE É UTILIZADAMAS... SOMENTE UMA FASE É UTILIZADA
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
STOPSTOP
Codon de INICIAÇÃO – Codon de INICIAÇÃO –
Sempre AUG (Procariotas raramente GUG)Sempre AUG (Procariotas raramente GUG)
5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAU5`GAAUGCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUCGAUUGAUGAAAA-3`AAA-3`
ORF: fase (janela) aberta de leituraORF: fase (janela) aberta de leitura
Inicia em AUG – termina em UGA, UAA, UAGInicia em AUG – termina em UGA, UAA, UAG
STOPSTOP
5`GAAUGCGAUAGAUCGAUGGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`5`GAAUGCGAUAGAUCGAUGGAUCGAUCGAUUGAAAA-3`
5`GAAUGCGAUGGAUCGAUCGAUCGAU5`GAAUGCGAUGGAUCGAUCGAUCGAUUGAUGAUUGAAAA-3`UUGAAAA-3`
STOPSTOP
EXPRESSÃO GÊNICAEXPRESSÃO GÊNICA
MUTAÇÕES (definição)MUTAÇÕES (definição)
Origem:Origem:1.1. Erros da Polimerase durante a REPLICAÇÃOErros da Polimerase durante a REPLICAÇÃO
2.2. Erros da Polimerase durante o REPAROErros da Polimerase durante o REPARO
3. Lesões (cross-link) durante a interfase3. Lesões (cross-link) durante a interfase
Mutações em ponto, deleções e inserçõesMutações em ponto, deleções e inserções
Podem ter efeitos diversos, dep. do tipo, da célula e do localPodem ter efeitos diversos, dep. do tipo, da célula e do local
Em células somáticas: podem levar a neoplasias!Em células somáticas: podem levar a neoplasias!
MUTAÇÕES EM PONTO:MUTAÇÕES EM PONTO:
1.1. De acordo com a troca de base:De acordo com a troca de base:Transições ou TransversõesTransições ou Transversões
2. De acordo com o efeito:2. De acordo com o efeito:- Silenciosa (mesmo a.a) - Silenciosa (mesmo a.a) - “Missense” (a.a. diferente)- “Missense” (a.a. diferente)- “Nonsense” (stop codon)- “Nonsense” (stop codon)
Não altera a fase de leituraNão altera a fase de leitura2. Inserção2. Inserção
3. Deleção3. Deleção
Alteram a fase de leitura (frameshift)Alteram a fase de leitura (frameshift)
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