Biotecnologia Geral

TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO

DNADNA

RNA

Proteína

Replicação

Transcrição

Tradução

Trasncrição Reversa

Transcrição

• É o processo pelo qual uma moléculade RNA é sintetizada a partir dainformação contida na sequência denucleotídeos de uma molécula deDNA de fita dupla

Transcrição

• É o processo pelo qual uma moléculade RNA é sintetizada a partir de umgene

DOGMA

Célula Eucariótica

Célula Procariótica

PROCARIOTO X EUCARIOTO

RNA

-Fita Simples;

-A,U,C,G;

- Ribose

• INÍCIO – quando ocorre reconhecimento deseqüência específica no DNA;

• ALONGAMENTO – quando os ribonucleotídeos sãosucessivamente incorporados;

• TERMINAÇÃO – quando seqüências no DNA sãoreconhecidas e a síntese é interrompida.

FASES DA TRANSCRIÇÃO

Fator σσσσ(sigma)

ββββ

αααα

ααααCore Haloenzima

αααα

ααααββββ’ββββ

RNA POLIMERASE

RNA POLIMERASE

Fator sigma

Promotor Região Codificadora TerminadorDNA

RNA

PROTEÍNA

Ribossomo

Estrutura de um Gene

Promotor Região Codificadora Sítio de PoliA

hnRNAAAAAAAAAAA

mRNA

AAAAAAAAAA

Exon

Intron

DN

AR

NA

ESTRUTURA DE UM GENE DE EUCARIOTO

• Região – 10: T A T A A T

• Região – 35: T T G A C A

• As duas regiões são separadas por 17±1 nucleotídeos

• O primeiro nucleotídeo (+1) é geralmente uma purina (A ou G)

CARACTERISTICAS DE UM PROMOTOR DE E. coli

TTGACA ...TATAATATCGATTTAGATCCCATGAT+1-10-35

PROMOTORES DE GENES BACTERIANOS

-10

9 nucleotídeos

TRANSCRIÇÃO

• Reconhecer o promotor;• Desnaturar o DNA expondo a seqüência a sercopiada;

• Manter as fitas de DNA separadas na região dasíntese;

• Manter o híbrido DNA:RNA estável;• Renaturar o DNA na região imediatamenteposterior à síntese;

• Terminar a síntese do RNA.

FUNÇÕES DA RNA POLIMERASE

TRANSCRIÇÃO

TRANSCRIÇÃO

TÉRMINO DA TRANSCRIÇÃO

• Independente da proteína rho (ρ) (90% dos casos)

• Dependente da proteína rho (ρ)

5’ CCCAGCCCGCCTAAGCGGGCTTTTTTTTGAC 3’

3’ GGGTCGGGCGGATTCGCCCGAAAAAAACTG 5’

Pareamento A-U

DNA fita codificadora

DNA fita molde

RNA transcrito

Animação replicação/transcrição

Código Genético e Sintese de Proteínas

• É a relação entre a seqüênciade bases no DNA e a seqüênciade aminoácidos na proteína

CÓDIGO GENÉTICO

UUU Phe UCU Ser UAU Tyr UGU CysUUC Phe UCC Ser UAC Tyr UGC CysUUA Leu UCA Ser UAA stop UGA stopUUG Leu UCG Ser UAG stop UGG Trp

CUU Leu CCU Pro CAU His CGU ArgCUC Leu CCC Pro CAC His CGC ArgCUA Leu CCA Pro CAA Gln CGA ArgCUG Leu CCG Pro CAG Gln CGG Arg

AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU SerAUC Ile ACC Thr AAC Asn AGC SerAUA Ile ACA Thr AAA Lys AGA ArgAUG Met ACG Thr AAG Lys AGG Arg

GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU GlyGUC Val GCC Ala GAC Asp GGC GlyGUA Val GCA Ala GAA Glu GGA GlyGUG Val GCG Ala GAG Glu GGG Gly

CÓDIGO GENÉTICO

Características

• Pareamento códon:anticódon;

• Degeneração – um mesmo aminoácido pode ser codificado por vários códons diferentes;

• Não ambigüidade – cada códon corresponde a somente um aminoácido;

• Universalidade – o código genético é o mesmo nos mais diversos organismos (exceção: protozoários ciliados e mitocondiras);

• Utilização preferencial de códons (codon usage).

CÓDIGO GENÉTICO

CÓDIGO GENÉTICO

• Consiste na transformação da mensagem contida nomRNA, via tRNA, na sequência de aminoácidos queconstituem a proteína.

• Intervenientes:• mRNA• tRNA• Ribossomos (rRNA)• Aminoácidos• Sistemas enzimáticos

TRADUÇÃO

• Procariotos– Subunidade 30S (rRNA 16S, 21 proteínas)

– Subunidade 50S (rRNA 23S e 5S, 31 proteínas)• Total 70S

• Eucariotos– Subunidade 40S (rRNA 18S)

– Subunidade 60S (rRNA 28S, 5,8S e 5S)• Total 80S

ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS

Rib

osso

mos

ESTRUTURA DOS RIBOSSOMOS

tRNA

-Estrutura secundária com grampos e alças formando um trevo

-Alto número de bases modificadas depois da sua transcrição

tRNA

tRNA

Existem 61 códons e 40 tRNAs. Como é resolvida a questão

dos 21 códons restantes?

Trasncrição Tradução

Etapas da tradução

• A síntese protéica ocorre em 3 etapas sucessivas:

– 1. Iniciação

– 2. Alongamento

– 3. Finalização

Sítio de ligação do ribossomo e códon de iniciação

5’ ...AGGAGGxxxxxxxAUG...3’

Códon de iniciação (raramente GUG ou UUG)RBS ou Seqüência

Shine-Dalgarno

RIBOSSOMAS

Início da tradução

Aminoacil- tRNA

Aminoacil-tRNAsintetase

Met-tRNA

INICIAÇÃO

INICIAÇÃO

TraduçãoALONGAMENTO

TraduçãoALONGAMENTO

TERMINAÇÃO

Antibióticos e Síntese Proteica

“Substância produzida por um organismo ou obtidasinteticamente que, em soluções diluídas, destrói asbactérias e outros microrganismos ou inibe o seudesenvolvimento.”

Antibiótico Células-alvo Efeito

Estreptomicina

Procariótica

- Inibe a iniciação - Provoca erro na leitura do

mRNA

Tetraciclina

Procariótica - Inibe a ligação do aminoacil-tRNA ao sítio A do ribossoma

Cloranfenicol

Procariótica

- Inibe a actividade da peptidil transferase

Eritromicina

Procariótica

- Liga-se à subunidade 50S do ribossoma e inibe a translocação

Puromicina

Procariótica e Eucariótica

- Provoca a terminação prematura da cadeia, actuando como um análogo do aminoacil-

tRNA

Cicloheximida Eucariótica - Inibe a actividade da peptidil transferase

Antibióticos e Síntese Proteica