DNA RNA Proteína Transcrição Tradução

Transcrição:Síntese de RNA mensageiro (mRNA) a partir de um molde de DNA

Dogma central da Biologia Molecular:

Tradução:Síntese de proteína a partir do mRNA

Genes codificam Proteínas

George Beadle e Edward Tatum caracterizaram diferentes mutantes do fungo filamentoso Neurospora crassa quanto a síntese do aminoácido arginina.

Lançaram então a hipótese: Um gene-Uma enzima!

Evidência de Beadle e Tatum para a hipótese

Genes codificam Proteínas A hipótese foi modificada para um gene-

um polipeptídeo*porque: Nem todas proteínas são enzimas

(ex.Insulina,queratina,colágeno, etc) Muitas proteínas são compostas de

subunidades chamadas cadeias polipeptídicas (ex.Hemoglobina)

*Embora no genoma humano um gene possa ser responsável pela síntese de mais de um peptídeo!

- Cada base codificaria para um aminoácido. Como apenas 4 bases e 20aminoácidos,isto não funcionaria.

- Cada 2 bases codificariam para um aminoácido. Com 42(ou 16) combinações possíveis, e 20aminoácidos,ainda não funcionaria

- Cada 3 bases codificariam para um aminoácido. Com 43(ou 64) possíveis combinações, e 20 aminoácidos, isto seria mais que bastante.

Possíveis hipóteses de como o DNA codificaria proteínas:

  U C A G  

U

PhePheLeuLeu

SerSerSerSer

TyrTyrstopstop

CysCysstopTrp

UCAG

C

LeuLeuLeuLeu

ProProProPro

HisHisGlnGln

ArgArgArgArg

UCAG

A

IleIleIleMet

ThrThrThrThr

AsnAsnLysLys

SerSerArgArg

UCAG

G

ValValValVal

AlaAlaAlaAla

AspAspGluGlu

GlyGlyGlyGly

UCAG

- 3 códons representam sinais de parada (stop códons), sinalizando para o fim da síntese do polipeptídeo.

- Na grande maioria das vezes, 1 códon (AUG) representa o começo da seqüência polipeptídica (Met –metionina).

- O código genético é redundante ou degenerado, ou seja, o mesmo aminoácido pode ser codificado por códons diferentes.

- O código genético é não-ambíguo (ou seja, cada códon codifica para um aminoácido)

- O código genético é (quase) universal (igual em todos os organismos). Em mitocôndrias há variações.

Regulação da Ação Gênica Células procarióticas

Operon – organização de genes de uma mesma via metabólica

Transcrição e tradução simultânea

Grau de compactação do cromossomo

Metilação de algumas bases

Fatores de ativação / transcrição

Células eucarióticas

Processamento de RNA transcrito

Sequenciamento (procarióticos – direto / eucarióticos –

cDNA) O que faz cada gene? Como se regula a atividade gênica? Como pode a atividade de um gene

ser influenciada por outros genes?Vários projetos em andamento no Brasil

Genômica estrutural e funcional