gen04-código genético e biossintese de proteínas

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  • 8/19/2019 GEN04-Código Genético e Biossintese de Proteínas

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    24/10/20

    Código Genético e Biossíntese de Proteínas

    Genética Médica

    Medicina (3° Semestre )

    UFAC

    Prof. Dr. Emmerson Costa

    2015-1°

    NUCLEOCromatina

    DNA

    Transcrição

    Processamento

    CAP CaudamRNA

    EXON

    INTRON

    RNA

    CITOPLASMA CÉLULAmRNA

    Tradução

    Degradaçãodo mRNA

    Polipeptídeo

    Proteína Ativa

    Proteína D egradada

    A transcrição pode ser dividida em etapas

    1) Reconhecimento domolde

    2) Iniciação3) Dissociação da fita e

    síntese4) Liberação do fator5) Estreitamento do canal6) Alongamento7) Término

    Processamento do RNA primário RNA mensageiro

    RNA primárioou Pré-RNA

    RNA mensageiro

    2

    Small nuclear RNA (snRNA): direciona oprocessamento do RNA primário para formar

    o RNA mensageiro.RETIRAR OS INTRONS

    íntron íntron

    CariotecaCentríolos

    Ribossomos

    Vacúolos Citoesqueleto

    Célula Eucariótica- OrganelasRibossomos

    • Ribossomos são os locais de síntese deproteína.

    • Estão dispersos no citoplasma ou aderidos

    ao Retículo Endoplasmático.

    • Ocorrem tanto em procariontes quanto em

    eucariontes.

    http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htmhttp://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htm

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    A mensagem de RNA é decodificada nos ribossomosRNA ribossomal (rRNA)

    Formado por moléculas de RNA + Proteínas

    A mensagem de RNA é decodificada nos ribossomos.

    Um ribossomo contém 4 sítios de ligação para mo léculas de RNA: um é para o mRNA etrês são para tRNAs.

    Um ribossomo contém 4 sítios de ligação para moléculas deRNA: um é para o mRNA e três são para tRNAs.

    RNAmensageiro

    Sítio de entradado tRNA + AA

    Peptidil-tRNA levandoa cadeia polipetídica em

    crescimento

    Liberação do tRNA

    RNA transportador (tRNA)  – Aminoacil tRNA

    Amina

    Carboxil

    Cadeia Lateral

    Crescimento dacadeia polipeptídica

    Peptidil transferaseLigação peptídica

    Centro de decodificação

    Liberação do tRNAdo sítio E

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    Formação da Ligação PeptídicaRNA mensageiro (mRNA) de EUCARIOTOSTRADUÇÃO do RNAm Proteína

    Subunidade 40S

    RNA mensageiro (mRNA) de EUCARIOTOSTRADUÇÃO do RNAm Proteína

    RNA mensageiro (mRNA) de EUCARIOTOSTRADUÇÃO do RNAm Proteína

    40S

    60S

    Uma sequência de mRNA édecodificada em conjuntos de3 nucleotídeos (CÓDON)

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    Códons de terminação marcam o final da tradução (UAA, UAG ou UGA).

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    Iniciação: Captura do mRNA

    A 5’ cap (m7GpppX) do mRNA é capturado pela

    ligação do complexo eukaryotic InitiationFactors da família eIF4. eIF4EeIF4G

    eIF4A

    Recruitment of the 43S complex to the 5’ end of the mRNA 

    eIF4B

    eIF3

    eIF5

    eIF2 GTPMeteIF1

    40S

    eIF1A

    m7GpppGAUUCGAUACCAGGGAGCUUGGCACCAUGGC

    •eIF3 interacts with eIF4G to recruit the 43S complex

    PABP PABP

    AAAAAAAAA

    Lodish et al. Molecular Cell Biology Fig. 4-42

    As proteínas são produzidas nos polirribossomos

    Poliadenilação e circulação do mRNA através da ligação do PABP a eIF4G.

    4 nucleotídeos = 64 combinações

    20 aminoácidos diferentes são encontrados nas proteínas.

    O código genético é redundante e alguns AA são determinados por mais de um triplet .

    Este código genético é utilizado universalmente em todos os organismos.

    Existem três fases de leitura possíveis na síntese de proteína

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    Fase de traduçãoO processo de tradução é dividido em três

    estágios: iniciação, alongamento e término.

    Iniciação: apresentação do mRNA ao ribossomo eusa um grande número de fatores de iniciação para

    ajustar o ribossomo e iniciar a tradução.

    Elongamento: quando contínuas ligações deaminoácidos formam a proteína.

    Término: quando o ribossomo chega no códon determinação, as duas subunidades do ribossomo se

    separam liberando o mRNA

    Tradução gera proteínas de acordo comas instruções de leitura do mRNA.

    * mRNA é traduzido através do encaixe doribossomo e sua movimentação.

    * O ribossomo é um multicomponenteindependente, composto de RNAribossomal e ~78 diferentes proteínas.

    * O ribossomo é organizado em duassubunidades: 40S   e 60S (eucariotos) e 30Se 50S (procariotos).

    Início da tradução em procariotos e eucariotos

    mRNA de procariotosInício ocorre no codon AUG próxima de uma sequencia de 3-9 base denominada desequência Shine-Delgarno (SD)

    5’ AUG SD  AUG AUG SD  AUG  3’ Códon de iniciação como sítioShine-Delgarno

    Códon de iniciação como sítioShine-Delgarno

    mRNA de eucaritosO início ocorre ~90% das vezes no primeiro códon AUG  

    5’ cap AUG AUG AUG  3’ 

    Primeiro códon AUGpróximo a 5’ cap 

    códon interno Met

    Suposta proteína:

    Metionina (MET) + Lisina(LIS) + Triptofano (TRP) +FIM

    Ou seja:

    MET + LIS + TRP + FIM

    EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

    Proteína:

    Metionina (MET) + Lisina (LIS) + Triptofano (TRP) + FIM

    http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://linux.alfamaweb.com.br/sgw/banco_de_imagens/piodecimo/0703_pensando.bmp&imgrefurl=http://www.piodecimo.com.br/faculdade/2007/todas_as_noticias.php%3Fcategoria%3D393%26pagina%3D4&h=308&w=289&sz=89&hl=pt-BR&start=4&um=1&tbnid=2_p-so8Dhq-t5M:&tbnh=117&tbnw=110&prev=/images%3Fq%3Dpensando%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR

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    Suposta proteína:

    MET + LIS + TRP + FIM

    AUG + AAA + UGG + UGA

    AUG + AAA + UGG + UAA

    AUG + AAA + UGG + UAG

    AUG + AAG + UGG + UGA

    AUG + AAG + UGG + UAA

    AUG + AAG + UGG + UAG 

    RESOLVENDO...

    Suposta proteína:

    AUG + CUC + GAG + AGC + UAG

    Quais os aminoácidos?

    EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO

    Suposta proteína:

    AUG + CUC + GAG + AGC + UAG

    Quais os aminoácidos?

    Metionina (MET) +  Leucina (LEU)+ Glutamato (GLU) + Serina (SER)+ FIM

    RESOLVENDO...

    Suposta proteína:

    MET + LIS + TRP + FIM

    AUG + AAA + UGG + UGA

    AUG + AAC + UGG + UGA

    RESOLVENDO...

    MET + ASN + TRP + FIM

    MUTAÇÃODOENÇA, CÂNCER OURESISTÊNCIA A DROGAS

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    Quimioterápico Inibição Mecanismo de Ação Patologia

    Actinomicina D RNA-polimerase Inibe a síntese de proteínas Câncer

    Rifamicina RNA-polimerase Inibe a síntese de proteínas Mycobateriumtuberculosis

    Aciclovir DNA-polimerase Inibição da replicação Hepes vírus

    Citarabina DNA-polimerase Inibição da replicação Câncer

    Hicantone Intercala no DNA Inibe a transcrição e síntese de proteínas

    Esquistossomose

    Ciprofoxacino Topoisomerase II Inibição da síntese do DNA/RNA Bactérias do tratourinário

    DoxorrubicinaLapachona

    Topoisomerase IITopoisomerase I e II Inibição da síntese do DNA/RNA Câncer

    Cloranfenicol Subunidade 50S doribossomo

    Inibição da síntese de proteínas Bactérias

    Gentamincina Neomicina

    Liga-se ao RNA 16S(subunidade 30S)

    Inibição da síntese de proteínas Bactérias

    Ribavirina RNA dependente deRNA polimerase

    Inibe a replicação do RNA Vírus da hepa-tite C (HCV)

    CONCLUINDO...• A informação nos GENES codificantes de

    PROTEÍNAS é usada pela célula em 2 etapasda transferência de informação:

    DNA

    RNA

    PROTEÍNA

    Transcrição

    Tradução

    ?

    ?

    BIBLIOGRAFIA

    INTRODUÇÃO À GENÉTICAGRIFFTHS, SUZUKI,...EDITORA: GUANABARA KOOGAN

    BIOLOGIA MOLECULAR DA CÉULA (THE CELL)ALBERTS, WALTER,...EDITORA: ARTMED