transmissÃo de informaÇao genetica cmc 2011
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TRANSMISSÃO DA INFORMAÇÃO
GENÉTICA
Profa Eva Claudino
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DNA
DNA
Replicação
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REPLICAÇÃO DO DNA
•Novas moléculas de DNA são copiadas com exatidão da molécula pré-
existente
•Replicação semi-conservativa
•Pontes de hidrogênio se rompem
•Fitas complementares se separam
•Cada fita simples serve de molde para a síntese da nova fita
complementar
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Replicação do DNA
Semi-conservativa
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ORIGENS DE REPLICAÇÃO
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Processo de replicação do DNA: 1. Helicase - desenrola a molécula do DNA e
rompe as pontes de hidrogênio.
2. DNA topoisomerase - promove quebras reversíveis na molécula de DNA, evitando as torções excessivas.
3. Proteínas SSB - mantém os filamentos da molécula de DNA afastados, formando as forquilhas de replicação.
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4. RNA polimerase ou Primase - instala os primers de RNA.
5. DNAs polimerases:
- e - adicionam novos nucleotídeos.
- e - reparo da molécula de DNA.
- - replicação do DNA mitocondrial.
6. DNA ligase - promove a ligação dos fragmentos da cadeia descontínua.
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EXPRESSÃO GÊNICA
O termo expressão gênica refere-se
ao processo em que a informação
codificada por um determinado gene é
decodificada em uma sequência de
aminoácidos (polipepetídeo ou
proteína).
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DNA
RNA
transcrição
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Cromossomo
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DNA (Gene)
RNA mensageiro primário
RNA mensageiro maduro
PROTEÍNA Citoplasma
Núcleo
Transcrição
Processamento
Tradução
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TRANSCRIÇÃO – SÍNTESE DE RNA
•DNA transfere suas informações para moléculas de RNA
•TRANSCRIÇÃO
•A transcrição não é feita ao longo de toda a molécula de DNA
•Enzima responsável: RNA Polimerase
•Desfaz as pontes de hidrogênio
•Sentido da transcrição 5’ 3’
•Adiciona nucleotídeos complementares a uma das fitas do DNA (fita molde ou fita anti-senso)
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As enzimas que fazem a transcrição são
chamadas RNA polimerases.
A molécula de RNA também é sintetizada na direção 5’ para 3’.
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A ENZIMA QUE CATALISA A SINTESE DO RNA É A RNA POLIMERASE
NÃO REQUER PRIMER PARA INICIAR A TRANSCRIÇAO
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Transcrição produz RNA complementar a fita de DNA
- Transcrição começa com a abertura e
desenrolamento de uma pequena porção de DNA
dupla hélice, para expor as bases em cada fita de
DNA.
-Uma das duas fitas de DNA dupla hélice atua
como molde para a síntese de uma molécula de
RNA
- A molécula de RNA produzida no processo de
transcrição tem uma seqüência exatamente
complementar a fita de DNA usada como modelo.
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Transcrição
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Transcrição difere da replicação do DNA em
vários aspectos:
1) Diferentemente de uma fita de DNA recém
sintetizada, o RNA não permanece ligado por
pontes de hidrogênio a fita de DNA molde. Então,
as moléculas de RNA produzidas por transcrição
são liberadas do molde de DNA, COMO FITA
ÚNICA.
2) As moléculas de RNA são copiadas de uma
região limitada do DNA (GENE), então as
moléculas de RNA são muito mais curtas que as
moléculas de DNA.
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TRANSCRIÇÃO – SÍNTESE DE RNA
•Maioria dos genes de organismos eucariontes é interrompida
•Éxons
•Íntrons
•DNA é transcrito em uma longa molécula de RNA hnRNA
•Processamento:
•Adição de guanina metilada na posição 5’ - Cap
•Formação de cauda Poli A na extremidade 3’
•Retirada dos íntrons e junção dos éxons (splicing)
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O CÓDIGO GENÉTICO
•Sequência de aminoácidos em uma proteína é especificada pela sucessão de nucleotídeos de um gene
•Como a informação hereditária é codificada?
•Informação: 4 nucleotídeos
•Proteínas: 20 aminoácidos
•3 nucleotídeos = 1 aminoácido (43 combinações) = 64 códons
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TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Envolve diversas moléculas
•Enzimas
•tRNA
•mRNA
•Ribossomos
•Existem 64 trincas de nucleotídeos possíveis
•61 códons especificam aminoácidos
•3 códons especificam o término da tradução
( Stop codons UAA, UGA e UAG )
•tRNAs: possuem trincas de nucleotídeos, os anticódons
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Tradução Protéica
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TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS
1 – Início
•Subunidade menor do ribossomo interage com molécula de
mRNA
•Subunidade maior do ribossomo une-se ao complexo para
formar o ribossomo completo
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TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS
1 – Início
•Sítio P fica alinhado ao primeiro códon
•Sítio A fica alinhado ao segundo códon
•tRNAMET entra no sítio P
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TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2 – Elongação
•Novo tRNA é adicionado ao sítio A do ribossomo
•Ocorre ligação peptídica entre aminoácido do sítio P e
aminoácido do sítio A
•Aminoácido se desliga do tRNA no sítio P
•tRNA + peptídio crescente são deslocados para sítio A
•tRNA descarregado no sítio P é translocado para sítio E
•Translocação do ribossomo ao longo do mRNA para a posição
do códon seguinte no sítio A
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TRADUÇÃO – SÍNTESE DE PROTEÍNAS
3 – Término
• Elongamento termina quando sítio A se alinha com um códon
de terminação (UAA, UAG, UGA)
•Códons de terminação são reconhecidos por Fatores de
Liberação (RF)
•Presença de um RF sinaliza para liberação do tRNA no sítio P
e liberação da molécula de mRNA do ribossomo
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MANIFESTAÇÃO FENOTÍPICA
•Como um gene controla determinado fenótipo?
•Controle indireto Vias metabólicas
•Controle direto Função estrutural
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Bibliografia DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. Bases
da Biologia Celular e Molecular. 3° ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2001.
JUNQUEIRA, J. L.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 8 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005.
JORDE, LYNN, B., et. al. Genética Médica. 3. ed. Rio de Janeiro:Elsevier, 2004.