biologia molecular rna. transcrição & processamento rna: eficiente & eficaz

Biologia Molecular

RNA

Transcrição & Processamento

RNA: eficiente & eficaz

Dogma Central da Biologia Molecular

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.

TRANSCRIÇÃO

Características Gerais:

• Complementaridade • Antiparalelismo ( T = U)• Síntese 5' 3‘• RNA Polimerase (RNAP):

• Funções reconhecem e ligam-sedesnaturam DNAmantém estável a dupla fita abertamantém estável DNA:RNAterminam sínteserestauram DNA

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.

RNA POLIMERASE

• Reconhece e liga-se a sequências específicas de DNA;

• Denatura o DNA expondo a seqüência de 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.

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

INÍCIO DA TRANSCRIÇÃO

• O DNA apresenta seqüências específicas, 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.

PROCESSAMENTO DO mRNA

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

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.

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.

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.

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

Tradução:

Molécula de mRNA

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

CysMetAla

5’ 3’

AspGlu

Phe His

Direção do avanço do ribossomo

Ribossomo

Proteína

tRNA

aa livre

codon

Gly


CysMetAla

5’ 3’

AspGlu

Phe HisGly


Asp

MetAlaCys

5’ 3’

GluPhe HisGly


Glu

MetAlaCysAsp

5’ 3’

PheGly

His


Phe

MetAlaCysAspGlu

5’ 3’

GlyHis

Ile


Gly

MetAlaCysAspGluPhe

5’ 3’

HisIle

Lys


His

MetAlaCysAspGluPheGly

5’ 3’

Ile

Lys


Ile

MetAlaCysAspGluPheGlyHis

5’ 3’

Lys

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

Lys

MetAlaCysAspGluPheGlyHisIle

5’ 3’

Leu

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

Leu


Lys

5’ 3’

Met

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

Met


LysLeu

5’ 3’

Asn

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

Asn

Met AlaCysAspGluPheGlyHisIle

LysLeuMet

5’ 3’

Pro

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

Pro

Met Ala CysAspGluPheGlyHisIle

LysLeuMetAsn

5’ 3’

Gln

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

Gln

Met Ala Cys AspGluPheGlyHisIle

LysLeuMetAsnPro

5’ 3’

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

Met Ala Cys Asp GluPheGlyHisIle

LysLeuMetAsnProGln

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

Ala Cys Asp Glu PheMet Gly

HisIle

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


HisIle

Lys Leu

Met Asn

ProGln

5’ 3’STOP



His Ile Gln Lys

Pro LeuAsn Met

5’ 3’


Ala Cys Asp Glu PheMet

Gly His

Ile Gln Lys

Pro LeuAsn Met

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

Ala Cys Asp Glu PheMet

Gly His

Ile Gln Lys

Pro LeuAsn CYS

5’ 3’

Muda aforma e função

VARIAÇÃO GENÉTICA=POLIMORFISMO

REPRESENTAÇÃO LINEAR A MOLÉCULA DO DNA

5’ATTCGGCGCTATGCATGCTATGCG3’

aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 aa6 aa7 aa8

PROTEÍNA - Queratina- cabelo- Albumina- sangue- Hemoglobina-sangue- Estrutura do cabelo- Proteína da cor do cabelo (Melanina)

VARIAÇÕES GENÉTICAS Acontecem no nosso DNA

Células germinativas

Passa para os filhos

Células somáticas

Não passa paraos filhos

Ex. câncerEx. cor dos olhos

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