O documento descreve os processos de transcrição e tradução que levam da informação genética no DNA à síntese de proteínas. O DNA é transcrito em RNA mensageiro no núcleo, que então é traduzido nos ribossomos do citoplasma para produzir proteínas segundo o código genético armazenado nos nucleotídeos. O RNA transportador liga cada aminoácido ao seu respectivo códon no RNA mensageiro durante a tradução.

1. OS ÁCIDOS NUCLEICOS E A SÍNTESE
DE PROTEÍNAS : DNA E RNA

2. DNA - Ácido Desoxirribonucleico
PAPEL BIOLÓGICO :
Transmitir a informação genética de uma célula para a outra
Síntese de RNA
Os ácidos nucléicos são macro moléculas formadas pela união de
unidades menores chamadas NUCLEOTÍDEOS.
Um NUCLEOTÍDEOS é formado por:

3. Modelo esquemático de uma
molécula de DNA
FOSFATO
Pentose: desoxirribose
adenina guanina timina citosina

6. A molécula de DNA
 Ácido Desoxirribonucleico.
 Molécula de fita dupla formando uma dupla
hélice
 As fitas estão unidas pelas ligações de Hidrogênio
 Cada filamento é composto por vários
nucleotídeos
 As cadeias se ligam por meio das bases
nitrogenadas
Watson e Crick, 1953

7. A molécula de RNA - Ácido Ribonucleico
 É uma longa fita de nucleotídeos ligadas entre si;
 Quase sempre é uma fita simples;
 Responsável pela síntese de proteínas;
 Formado:
Fosfato Pentose ribose
adenina citosina guanina uracila

9. DUPLICAÇÃO DO DNA (REPLICAÇÃO)
 Ocorre em presença da enzima DNA Polimerase
 É do tipo semiconservativa, pois cada molécula
nova apresenta uma das fitas vinda da mãe e outra
fita recém sintetizada.
 A duplicação do DNA permite que as informações
hereditárias seja transmitida as células filhas.

10. As fitas originais se separam
Nucleotídeos LIVRES encaixam –se nas fitas

11. Formam –se 2 moléculas de DNA idênticas
Fita original
(velha)
Fita original
(velha)
Fita NOVA

12. As informações nas células
DNA
RNA
PROTEÍNAS
Gene: sequência linear nucleotídeos
TRANSCRIÇÃO
NÚCLEO
RNAm: sequência códons
TRADUÇÃO
CITOPLASMA
Formação da cadeia polipeptídica

13. SÍNTESE DE RNA
 A síntese do RNAm ocorre da seguinte
forma:
 Rompimento das pontes de hidrogênio,
separando os dois filamentos da molécula de
DNA;
 encaixe dos nucleotídeos livres de RNA;
 O encaixe dos nucleotídeos de uma
determinada molécula de RNA ocorre
apenas sobre uma das fitas de DNA,
chamada fita-molde.
 formação da molécula de RNA, que se
destaca da fita-molde e migra para o
citoplasma;
 pareamento das duas fitas de DNA que se
haviam separado.

14. RNA- POLIMERASE

16. O Código Genético
 A mensagem genética contida no DNA é formada por
um alfabeto de quatro letras que correspondem aos
quatro nucleotídeos: A, T, C e G.
 Com essas quatros letras é preciso formar “palavras”
que possuem o significado de “aminoácidos”.
 Cada proteína corresponde a uma “frase” formada
pelas “palavras”, que são os aminoácidos.
 De que maneira apenas quatro letras do alfabeto do
DNA poderiam ser combinadas para corresponder a
cada uma das vinte “palavras” representadas pelos
vinte aminoácidos diferentes que ocorrem nos seres
vivos?
 cada três letras (uma trinca de bases) do DNA
corresponderia uma “palavra”, isto é, um
aminoácido. Nesse caso, haveria 64 combinações
possíveis de três letras, o que seria mais do que
suficiente para codificar os vinte tipos diferentes de
aminoácidos (matematicamente, utilizando o método
das combinações seriam, então, 4 letras combinadas 3
a 3, ou seja, 43 = 64 combinações possíveis).

17. As ¨palavras¨ do código
 O código genético do DNA se expressa por trincas
de bases, que foram denominadas códons. Cada
códon, formado por três letras, corresponde a um
certo aminoácido.
 A correspondência entre o trio de bases do DNA, o
trio de bases do RNA e os aminoácidos por eles
especificados constitui uma mensagem em código
que passou a ser conhecida como “código
genético”.
 Mas, surge um problema. Como são vinte os
diferentes aminoácidos, há mais códons do que tipos
de aminoácidos! Deve-se concluir, então, que há
aminoácidos que são especificados por mais de um
códon, o que foi confirmado. A tabela ao lado,
especifica os códons de RNAm que podem ser
formados e os correspondentes aminoácidos que
especificam.

18. Continuando...
 Dizemos que o código genético é universal,
pois em todos os organismos da Terra atual
ele funciona da mesma maneira, quer seja
em bactérias, em uma cenoura ou no
homem.
 O códon AUG, que codifica para o
aminoácido metionina, também significa
início de leitura, ou seja, é um códon que
indica aos ribossomos que é por esse trio de
bases que deve ser iniciada a leitura do
RNAm.
 Note que três códons não especificam
nenhum aminoácido. São os códons UAA,
UAG e UGA, chamados de códons e
parada durante a “leitura” (ou stop
códons) do RNA pelos ribossomos, na
síntese proteica.
 Diz-se que o código genético é
degenerado porque cada “palavra”
(entenda-se aminoácido) pode ser
especificada por mais de uma trinca.

19. O RNA é dividido em:
 RNA mensageiro
 RNA transportador
 RNA ribossômico

20. RNA mensageiro (RNAm)
 Tem a mensagem, a orientação para a síntese de proteínas.
 Ele possui a seqüência que os aminoácidos devem ocupar na proteína.
 Ele contém uma seqüência de trincas correspondente a uma das fitas do DNA.

21.  Cada trinca (três nucleotídeos) no RNAm é denominado códon e corresponde
a um aminoácido na proteína que irá se formar.
1 códon = 3 nucleotídeos no RNAm
7 códons é = a quantos nucleotídeos ?

22. RNA transportador (RNAt)
 Transporta o aminoácido até o local da síntese
proteica.
 As moléculas de RNAt apresentam, em uma
determinada região, uma trinca de nucleotídeos
que se destaca, denominada anticódon.

23. É através do anticódon que o RNAt reconhece o local do RNAm onde deve
ser colocado o aminoácido por ele transportado.
Cada RNAt carrega um aminoácido específico, de acordo com o anticódon
que possui.
Sítio de ligação
ao aminoácido
C G C códon

24. RNA ribossômico (RNAr)
 São componentes dos ribossomos, organela onde ocorre a síntese
proteica.
 Os ribossomos são formados por RNAr e proteínas.
Ribossomo + RNA
Proteína

25. Síntese de Proteína: A Tradução
 A relação entre a sequência de bases no DNA e a sequência
correspondente de aminoácidos, na proteína, é chamada de
código genético.
 O código genético encontra-se na forma de códons.
 Durante a síntese de proteínas, os ribossomos deslocam-se
ao longo do RNAm, possibilitando um pareamento entre
esse e os RNAts que carregam os diferentes aminoácidos
que irão compor as proteínas
 A tradução é um processo no qual haverá a leitura da
mensagem contida na molécula de RNAm pelos
ribossomos, decodificando a linguagem de ácido nucleico
para a linguagem de proteína.
 Cada RNAt em solução liga-se a um determinado
aminoácido, formando-se uma molécula chamada aminoacil-
RNAt, que conterá, na extremidade correspondente ao
anticódon, um trio de códon do RNAm.
 Para entendermos bem este processo, vamos admitir que
ocorra a síntese de um peptídeo contendo apenas sete
aminoácidos, o que se dará a partir da leitura de um RNAm
contendo sete códons (21 bases hidrogenadas). A leitura
(tradução) será efetuada por um ribossomo que se
deslocará ao longo do RNAm.

26. Esquematicamente na síntese proteica teríamos:
 Um RNAm, processado no núcleo, contendo sete códons (21 bases
hidrogenadas) se dirige ao citoplasma.
 No citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade
correspondente ao início da leitura. Dois RNAt, carregando os seus
respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao
ribossomo. Cada RNAt liga-se ao seu trio de bases (anticódon) ao trio
de bases correspondentes ao códon do RNAm. Uma ligação peptídica
une a metionina à alanina.
 O ribossomo se desloca ao longo do RNAm. O RNAt que carregava a
metionina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o
aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon correspondente do
RNAm. Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina.
 O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina
se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido
ácido glutâmico encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do
anticódon desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma
ligação peptídica une o ácido glutâmico à leucina.
 nitrogenadas) conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete
aminoácidos.

27.  Novo deslocamento do ribossomo. O quinto RNAt,
carregando a aminoácido glicina, se encaixa no
ribossomo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o
ácido glutâmico.
 Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do
RNAm. O sexto RNAt, carregando o aminoácido
serina, se encaixa no ribossomo. Uma ligação
peptídica une a serina à glicina.
 Fim do deslocamento do ribossomo. O último
transportador , carregando o aminoácido triptofano,
encaixa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica
do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o
triptofano se separa do ribossomo. O mesmo ocorre
com o transportador que portava a serina.
 O peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no
citoplasma. Claro que outro ribossomo pode se ligar ao
RNAm, reiniciando o processo de tradução, que
resultará em um novo peptídio. Perceba, assim, que o
RNAm contendo sete códons (21 bases nitrogenadas)
conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete
aminoácidos.

28. Transcrição: Exemplo
RNA polimerase
5’ 3’
A C G T A
T G C A T
A
T
3’
3’ 5’
5’
Molécula de RNA nascente

29. Tradução:
Ribossomo
Cys
Met
Ala
Proteína
5’ 3’
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
Molécula de mRNA
Asp
Glu
Phe His
Direção do avanço do ribossomo
tRNA
codon
Gly

30. Cys
Met
Ala
Asp
Glu
Gly
Phe His
5’ 3’
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

31. Asp
Met
Ala
Cys
Glu
Gly
Phe His
5’ 3’
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

32. Glu
Met
Ala
Cys
Asp
Phe
Gly
His
5’ 3’
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

33. Gly
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
His
Ile
5’ 3’
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
Lys

34. His
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
Ile
5’ 3’
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
Lys

35. Ile
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
5’ 3’
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
Lys

36. Lys
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
5’ 3’
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
Leu

37. Leu
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
5’ 3’
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
Met

38. Met
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
5’ 3’
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
Asn

39. Asn
Met Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
5’ 3’
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
Pro

40. Pro
Met Ala Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
5’ 3’
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
Gln

41. Gln
Met Ala Cys Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
5’ 3’
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

42. Met Ala Cys Asp Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ STOP 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

43. Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ STOP 3’
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

44. Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’ STOP 3’
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

45. Ala Cys Asp Glu Phe
Met Gly
His
Ile
Gln Lys
Pro Leu
Asn Met
5’ 3’
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

46. Mutação Gênica
Todos os dias as suas células produzem
proteínas que contêm aminoácidos em uma
certa sequência. Imagine, por exemplo, que em
um certo dia uma célula da epiderme de sua
pele produza uma proteína diferente. Suponha
também que essa proteína seja uma enzima
que atue em uma reação química que leva a
produção de um pigmento amarelo em vez do
pigmento normalmente encontrado na pele, a
melanina. Essa célula se multiplica e de repente
aparece uma mancha amarelada em sua pele.
Provavelmente essa proteína poderá ter sofrido
uma alteração em sua sequência de
aminoácidos, tendo havido a substituição de um
aminoácido por outro, o que acarretou uma
mudança em seu mecanismo de atuação e,
como consequência levou à produção de um
pigmento de cor diferente. Agora, como a
sequência de aminoácidos em uma proteína é
determinada pela ação de um certo gene que
conduz à síntese do pigmento.

47. Essa alteração na sequência de bases na molécula de DNA constituinte do gene é
que se chama de mutação gênica.
O albinismo é causada por uma mutação na enzima tirozinase que transforma o aminoácido
tirozina em pigmento da pele, a melanina. Esta doença ocorre em animais e nas plantas e é
hereditária.

48. Resumo: Funcionamento dos ácidos nucleicos