DNA, RNA e Síntese de Proteínas

UNIVERSIDADE PAULISTA
DISCIPLINA: GENÉTICA E CITOGENÉTICA HUMANA
PAULO RAFAEL CARDOSO DE SOUSA
paulorafael.unip@gmail.com
Replicação, Transcrição
e Tradução

Sistema Nervoso Central
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

O Ácido Desoxirribonucleico (DNA)
O DNA é constituído por dois longos filamentos
enrolados um sobre o outro, formando uma estrutura
helicoidal. Por esse motivo, chamamos o DNA de
dupla hélice.
Cada cadeia constitui-se de milhares de nucleotídeos
em sequência e cada base nitrogenada está voltada
para dentro e são interligadas por pontes de
hidrogênio.
Todos os organismos têm DNA, exceto alguns vírus

Cada célula humana possui cerca de 2 metros de
DNA.
As bactérias, além do material genético “principal”
(nucleóide), possuem plasmídeos.
Se desenrolarmos o DNA de cada célula do corpo
humano, daria para fazer um trajeto em linha reta
(ida e volta) até Plutão.
Como o DNA cabe dentro de uma célula
microscópica?

Enovelamento do DNA
Humanos: 46 cromossomos
Chimpanzé: 48 cromossomos
Mosca: 8 cromossomos
Bactéria: apenas 1 cromossomo

Replicação do DNA
Todos os organismos precisam duplicar o seu DNA, mas como seria possível fazer isso?

Experimento de Meselson e Stahl

Replicação semiconsevativa do DNA
Sentido de replicação
3’ 5’
5’ 3’
• Topoisomerases
• Forquilha de replicação
• Replicação contínua e descontínua

A replicação eucariótica prossegue em uma taxa e 500 a 5.000 nucleotídeos por minuto.
Seguindo o modelo proposto, a síntese de uma molécula nova de DNA demoraria 7 dias para
replicar um cromossomo humano.
No entanto, a replicação do DNA humano ocorre em minutos ou poucas horas.
Como isso é possível?

A replicação do DNA não
deve ser só rápida, ela
também precisa possuir alto
grau de precisão:
1- Geometria dos pares de
bases;
2- Atividade exonucleásica
da DNA polimerase.

Ácido Ribonucleico (RNA)

Genes, RNA e Transcrição
Um gene é uma região do DNA que pode ser transcrita em RNA e,
posteriormente, em proteína.
Mas apenas uma parte do DNA e codificante.
Acredita-se que apenas 3% do DNA seja formado por
genes e 97% sejam de regiões não codificadoras.
E o que cada gene faz?
Lixo?

Tipos de RNA
RNA mensageiro (RNAm)
Segmento de RNA que serve de molde para a
síntese de proteínas.
RNA transportador (RNAt)
Responsável pelo transporte de aminoácidos até o
ribossomo.
RNA ribossomal (RNAr)
São moléculas que servem de base para todo o
processo de síntese de proteínas.

• Uracila no lugar da Timina
• A RNA-polimerase sabe onde
começar e onde terminar (promotor)
• O RNA formado é do tipo mensageiro
(RNAm)
RNAm - Mensageiro

1- Iniciação
2- Alongamento
RNAm - Mensageiro

Processamento pós-transcricional do RNA
Nas células eucarióticas, ao contrário, a transcrição e a tradução
são separadas no tempo e no espaço. A transcrição ocorre no
núcleo, enquanto a tradução ocorre no citoplasma; tal separação
fornece uma oportunidade para que o RNA eucariótico seja
modificado antes de ser traduzido.
Cap 5’

A adição de 50 a 250 ou mais
nucleotídios adenina na extremidade 3′,
formando uma cauda poli(A).
Essa cauda confere estabilidade a
vários mRNAs, aumentando o tempo
durante o qual o mRNA permanece
intacto e disponível para tradução
antes de ser degradado por enzimas
celulares. A estabilidade conferida pela
cauda poli(A) depende das proteínas
que se prendem à cauda e de seu
comprimento.
Caudas poli(U) são adicionadas às
extremidades 3′ de alguns mRNAs,
microRNAs e pequenos RNAs
nucleares. Embora a função das
caudas poli(U) ainda esteja sendo
investigada, a evidência sugere que em
alguns mRNAs elas possam facilitar
sua degradação.
Cauda Poli(A)

Splicing do RNA
Outro principal tipo de
modificação do pré-mRNA
eucariótico é a remoção de
íntrons por splicing ou
recomposição do RNA.
Essa modificação ocorre no
núcleo, antes que o RNA
se desloque para o
citoplasma.

Tradução – Síntese de proteínas
A síntese da cadeia polipeptídica consiste
em unir aminoácidos de acordo com a
sequência de códons do RNAm.
A síntese de proteína não irá começar
necessariamente no começo do RNAm,
assim como não terminará no final.
Além disso, como o RNAt sabe
exatamente o aminoácido correspondente
aquele códon?

O código genético é um código de trincas.
Cada aminoácido é codificado por uma
sequência de três nucleotídios consecutivos,
chamada códon.
O quadro de leitura é definido por um códon
de iniciação, em geral AUG.

O Código Genético
Um aminoácido é codificado por três
nucleotídeos consecutivos no mRNA, e
cada nucleotídeo pode ter uma das quatro
bases possíveis (A, G, C e U).
64 Códons para 20 aminoácidos
3 códons de parada
1 códon de iniciação
- É quase universal
- É degenerado
- Não é sobreposto

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