QBQ 0102 Educação Física. Carlos Hotta. Código Genético e Tradução 16/06/15

Transcrição

1 QBQ 0102 Educação Física Carlos Hotta Código Genético e Tradução 16/06/15

2 Previously... replicação DNA transcrição RNA tradução proteína RNAm possuem informação para gerar novas proteínas A RNA polimerase sintetiza RNA usando o DNA como molde A transcrição tem três fases: iniciação, alongamento e término O RNAm de eucariotos é processado antes de ser traduzido

3 As proteínas são polímeros de aminoácidos Os aminoácidos se ligam através de ligações peptídicas A sequência de aminoácidos determina a estrutura e função da proteína

4 Um sistema de síntese de proteínas deve: 1. Catalisar a formação de ligações peptídicas 2. Selecionar os aminoácidos corretos na ordem correta para se formar a proteína desejada

5 O mrna contém a informação necessária para se fazer uma ou mais proteínas

6 Quantos nucleotídeos devem codificar um aminoácido? A maior parte dos seres vivos usam 20 aminoácidos diferentes para fazer suas proteínas 1 nucleotídeo 4 combinações 2 nucleotídeos 16 combinações 3 nucleotídeos 64 combinações 4 nucleotídeos 256 combinações Mas como? Trincas que se sobrepõe? Código degenerado ou não-degenerado? Crick & Gamow

7 Experimento de Nirenberg-Matthaei (1961) 1. Nirenberg e Matthaei sintetizaram um RNA contendo somente Us (polyu) 2. O RNA foi colocado em uma série de tubos diferentes, cada um contendo somente um aminoácido marcado radioativamente 3. Extratos de bactérias foram adicionados aos tubos para que a síntese de proteínas ocorresse de maio de a.m. fenilalanina marcada. tubos controle 70 cpm experimental 38,000 cpm UUU = fenilalanina!

8 Caderno de laboratório de Nirenberg

9 O código genético é degenerado Existem padrões na degeneração

10 Os aminoácidos são determinados por trincas de nucleotídeos no mrna: códons Em uma molécula de mrna, existem três quadros de leitura possíveis Existem 64 códons diferentes Existe um códon de início e que codifica metionina (AUG) Existem três códons de término (UAA, UAG, UGA) Sobram 60 códons distintos para 19 aminoácidos

11 A síntese de proteínas tem 5 etapas - Formação de aminoacil-trna -Iniciação - Alongamento Tradução - Terminação e liberação - Enovelamento e processamento pós-traducional

12 A tradução requer adaptadores que juntam os códons com os seus respectivos aminoácidos A primeira base do anticódon é flexível

13 A formação de aminoacil-trna dependem de enzimas específicas: aminoacil-trna sintetases Aminoácido + trna + ATP Mg 2+ aminoacil-trna sintetase Aminoacil-tRNA + AMP + PPi G 0~ -29 kj/mol A reação tem 2 partes: 1- formação de um aminoacil-amp 2-transferência do grupo aminoacila pro trna aminoacil-trna Lehninger

14 Iniciação da síntese de proteína necessita da montagem do ribossomo O ribossomo se inicia no start codon (geralmente AUG) que codifica a metionina

15 As proteínas são sintetizadas pelo ribossomo 23SRNA-amarelo 5SRNA-laranja Proteínas do 50S vermelho 16SRNA-verde Proteínas do 30S -blue Os nomes das unidades são dadas de acordo com o seu coeficiente de sedimentação

16 O ribossomo de bactérias possui três sítios Sítio A aminoacyl-trna (trna ligado a um aminonácido) se liga ao sítio A Sítio P peptidyl-trna (trna ligado a um peptídeo) fica ligado ao sítio P Sítio E trna deacilado sai do via sítio E

17 Iniciação da síntese depende de um aminoacyl-trna especializado: trnafmet A formilação bloqueia o grupo amino do aminoácido O trna fmet se liga diretamente ao sítio P

18 A proteína em formação é transferida do peptidil-trna para o novo aminoacil-trna Fatores de alongamento ajudam o pareamento codon/anticodon Se houver reconhecimento do códon/anticódon, o GTP é hidrolisado A hidrólise do GTP serve como mecanismo de revisão A translocação do ribossomo depende de GTP

19 O término da síntese proteica exige sinais específicos Fatores de liberação (Rfs) mediam o fim da síntese quando o ribossomo chega a um códon término (UAA, UAG e UGA)

20 Etapas da tradução 1. o ribossomo se forma no RNAm 2. ocorre a ocupação do sítio P por uma metionina formilada 3. ocorre o pareamento do códon com o anticodon do RNAt 4. ocorre a formação da ligação peptídica 5. o ribossomo anda três nucleotídeos 6. o trna no sítio P agora está no sítio e se solta do ribossomo 7. o trna no síto A agora está no sítio P 8. volta ao item 3 ou ocorre o término da cadeia peptídica por um fator de liberação

21 A expressãode um gene é reguladaemdiversosníveis: tradução Disponibilidade de ribossomos Início da tradução Velocidade da tradução

22 A expressãode um gene é reguladaemdiversosníveis: pós-tradução Enovelamento de proteínas Modificações pós-traducionais (fosforilação, acetilação, etc.) Disponibilidade de cofatores Transporte de proteínas Degradação de proteínas