síntese proteica
TRANSCRIPT
IV - SÍNTESE PROTEICA Unidade 5
Cresc. e renovação celular
Genótipo
Constituição génica de um indivíduo. Nuno Correia 2011/12
Fenótipo
Conjunto de características de um indivíduo
resultante da expressão dos seus genes.
Nuno Correia 2011/12
A célula expressa o genótipo como fenótipo por
meio da síntese de proteínas
Nuno Correia 2011/12
Código genético
Corresponde ao dicio-
nário que a célula utiliza
para traduzir a
linguagem genética em
linguagem proteica
Código genético
Como é que existindo 4 nucleótidos diferentes, é possível que estes codifiquem cerca de 20 aminoácidos distintos? Que código é utilizado pelos
genes?
Monómeros dos ácidos nucleicos Monómeros das
proteínas
4 tipos de nucleótidos diferentes em cada ácido nucleico Existem cerca de 20 aminoácidos diferentes
Nucleótidos Aminoácidos
Aminoácidos
Quantos nucleótidos são necessários para codificar uma proteína??
Código genético
Três nucleótidos consecutivos do DNA constituem um codogene – tripleto que possui mensagem genética para a síntese de um aa.
Cada aa é codificado por um conjunto de três nucleótidos do mRNA – tripleto ou codão
Código genético 9
Características do código genético
1- Universalidade do Código genético – cada codão tem o mesmo significado para a
maioria dos seres vivos
2- Redundância – codões diferentes podem codificar o mesmo aminoácido. Este fenómeno também se designa por degenerescência do código genético.
3- Não ambiguidade – um codão codifica apenas um aminoácido
4- Codão de iniciação – o codão AUG tem uma dupla função: inicia a leitura do
código (para a síntese proteica) e codifica o aminoácido metionina.
5- Codão de terminação/finalização – os codões UAA, UAG e UGA terminam a síntese
da proteína
6- Especificidade dos nucleótidos – o terceiro nucleótido é menos específico do que os dois primeiros.
Síntese de proteínas
Síntese proteica
A maioria do DNA de uma célula eucariótica está no núcleo e, devido as sua dimensões, não passa pelos poros da membrana nuclear.
Se a síntese proteica
ocorre no citoplasma, como é que a informação genética
chega ao citoplasma?
Visão geral da síntese de proteínas
Dogma central da biologia molecular
Replicação
Síntese de proteínas 37
Transcrição
Nos seres vivos, a primeira etapa da transferência da informação
genética corresponde à síntese de RNAm a partir de uma cadeia de DNA que
contém informação e que lhe serve de molde. Esta síntese faz-se na presença de um complexo enzimático chamado
RNA polimerase.
Transcrição
O mRNA é polimerizado exclusivamente no sentido 5’3’
As bases emparelham-se por complementaridade,
ocupando o uracilo o lugar da timina (U emparelha com A)
Transcrição
Transcrição 15
1º- ligação da RNA polimerase a locais específicos do DNA
2º- quebra das pontes de hidrogénio e separação das
cadeias de DNA 3º - ligação de nucleótidos livres de acordo com a regra de
complemetaridade das bases azotadas para formar a cadeia de
mRNA, que é sintetizada no sentido 5’ → 3` a partir de uma
das cadeias de DNA que lhe serve de molde.
4º- libertação do mRNA sintetizado 5º - restabelecimento das pontes de hidrogénio e da
estrutura do DNA.
Transcrição
Início da transcrição
Fim da transcrição
Intervenientes da transcrição
21
Maturação ou processamento
Maturação ou processamento
Na molécula de mRNA imatura existem porções — os
intrões — que não contêm informação para a síntese
da proteína e que, antes de a molécula passar para o
citoplasma, são removidas. As porções que permanecem — os exões — são
expressas na fase seguinte, originando uma proteína. É o conjunto dos exões que deixa o núcleo através de
um dos poros da membrana nuclear. O processo de
remoção dos intrões é designado por maturação ou,
processamento
Nos seres procariontes, a molécula de mRNA não sofre
maturação e todas as fases da síntese proteica
ocorrem no mesmo local, dado que não há núcleo
individualizado nas células destes seres.
Maturação ou processamento
Tradução
A tradução permite que a mensagem contida no
mRNA seja descodificada e utilizada para fabricar
uma proteína.
As proteínas são constituídas por aminoácidos (nos
seres vivos, existem 20 aminoácidos diferentes),
unidos por ligações peptídicas.
Intervenientes da tradução 24
Tradução 25
RNA transferência
O RNAt funciona como intérprete entre a ―linguagem do RNAm e a ―linguagem das proteínas.
RNA transferência
Ribossomas
Constituído por 2 subunidades cuja constituição química são proteínas e RNAr (RNA ribossómico)
Etapas da tradução
INICIAÇÃO
ALONGAMENTO
FINALIZAÇÃO
1 - Iniciação
A tradução inicia-se com a ligação do mRNA à subunidade
menor do ribossoma, e com o reconhecimento do codão
iniciador (AUG) pelo tRNA correspondente (anticodão UAC,
com o aminoácido metionina - met). Em seguida estabelece-
se a ligação da subunidade maior. O ribossoma está então
funcional.
2 - Alongamento
Esta é a fase de tradução dos codões sucessivos e
da ligação dos a.a. Um novo RNAt, que transporta um segundo a.a.,
liga-se ao segundo codão. Há formação de uma primeira ligação peptídica
entre o a.a. que ele transporta e a meteonina. O ribossoma avança três nucleótidos. O processo repete-se ao longo do RNAm
2 - Alongamento
3 - Finalização
A síntese da proteína termina quando surge no mRNA um
dos codões de terminação ou stop (UGA, UAG ou UAA),
pois não há tRNA correspondentes a esses codões. O último tRNA liberta-se do ribossoma, separando-se as
suas subunidades (que podem depois ser reutilizadas), e
a proteína é libertada, adquirindo a sua estrutura
tridimensional.
:
A tradução pode ocorrer ao nível do citoplasma ou no Retículo Endoplasmático Rugoso (RER).
• No decurso do processo da síntese proteíca algumas fases são amplificadas:
– Várias moléculas de mRNA formadas a
partir de um mesmo gene (transcrição);
– Várias proteínas sintetizadas a partir da mesma molécula de mRNA (tradução).
É de notar que a mesma molécula de mRNA pode ser traduzida em
simultâneo por vários ribossoma, formando um polirribossoma ou
polissoma havendo assim a formação de várias proteínas iguais.
Os polirribossomas são abundantes nas células que necessitam de sintetizar elevadas quantidade de proteínas. Representam uma economia de
recursos e energia para a célula, dado que uma molécula de mRNA pode ser utilizada para formar um elevado número de proteinas iguais.
Características da síntese proteica
Complexidade - intervenção de vários agentes. Rapidez – proteínas complexas produzida em
apenas alguns minutos. Amplificação – transcrição repetida da mesma
zona de DNA (várias moleculas de mRNA produzidas a
partir do mesmo gene) e tradução repetida do
mesmo RNAm (formação de várias cadeias polipeptídicas a
partir do mesmo mRNA).
Nuno Correia 2011/12
• Após a síntese nem todas as proteínas apresentam atividade biológica, tendo por isso de sofrer algumas alterações – alterações pós-traducionais.
• As proteínas resultantes da síntese proteica pode ser transportada para outros locais da célula (organitos por exemplo) ou ser secretada para o meio extracelular. Neste caso as proteínas são posteriormente encaminhadas para o complexo de Golgi.
• Função estrutural – proteínas fazem parte de todos os constituintes celulares (membranas, cromossomas, etc).Outros ex: Colagénio da pele; queratina das unhas, pelos ,garras.
• Função enzimática–atuam como enzimas, acelerando as reações químicas.
• Função de transporte micromoléculas e iões transportados por proteínas. Ex. hemoglobina transporta O2.
• Função de reserva alimentar–proteínas fornecem aminoácidos ao organismo durante o seu desenvolvimento, bem como energia (ex. albumina do ovo).
• Função imunológica(defesa)–anticorpos neutralizam substâncias estranhas.
• Função motora–componentes dos músculos. • Função hormonal certas hormonas têm constituição proteica
(insulina, adrenalina,…)