Transcrição e Tradução
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- Benedito Soares Rodrigues
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Transcrição
1 Disciplina: Fundamentos de Genética e Biologia Molecular Turma: Fisioterapia (1 o Ano) Transcrição e Tradução Docente: Profa. Dra. Marilanda Ferreira Bellini marilanda_bellini@yahoo.com Blog:
2 Dogma Central DNA Replicação Duplicação DNA RNA (Transcrição) RIBOSSOMO (Tradução) PROTEÍNA 2
3 Gene Genética Mendeliana Porção do cromossomo que determina um único caráter (fenótipo). Molecular Beadle e Tatum, 1940 Segmento de material genético que determina ou codifica uma enzima. 1 gene uma enzima (proteína) Um gene codifica pelo menos uma cadeia polipeptídica, um trna, ou um rrna, como produto final em Eucariotos.
4 Gene Estrutura Geral de um Gene DNA não-molde 5 ACGTTTCGACCGG 3 DNA molde 3 TGCAAAGCTGGCC 5 RNA transcrito 5 ACGUUUCGACCGG 3
5 Gene: Íntrons e Éxons Íntrons: São sequências de DNA não-codificantes, intercalantes. Removidos por Reações de Recomposição (Splicing). Éxons: São as sequências de DNA que se expressam, codificam um gene. Splicing
6 Disciplina: Fundamentos de Genética e Biologia Molecular Turma: Fisioterapia (1 o Ano) Transcrição Docente: Profa. Dra. Marilanda Ferreira Bellini marilanda_bellini@yahoo.com Blog:
7 TRANSCRIÇÃO Diversidade & Complexidade Expressão gênica Síntese de DNA precisa e uniforme Transcrição estado fisiológico da célula extremamente variável, para atender às suas necessidades.
8 TRANSCRIÇÃO Características Gerais: Fita DNA Molde RNA Complementar a Fita Molde de DNA Semelhante a fita de DNA não-molde A=U Antiparalelismo Síntese 5 3
9 Proteínas DNA mrna. Ligam-se e Processam Síntese RNA polimerases
10 RNA polimerases Proteínas DNA mrna. Ligam-se e Processam Síntese RNA-polimerase (RNApol): Não necessita de iniciador (primer) Funções reconhecem sequências específicas de DNA e se ligam a elas desnaturam DNA expõem a seqüência de nucleotídeos a ser copiada mantém estável a dupla fita aberta mantém estável fita híbrida DNA:RNA terminam síntese restauram DNA imediatamente após à da síntese
11 RNA POLIMERASE RNA polimerase específica síntese de RNAs específicos: Tipo Localização Sintetiza RNA pol I Nucléolo RNA Ribossômico(rRNA) RNA pol II Nucleoplasma RNA mensageiro(mrna) RNA pol III Nucleoplasma RNA transportador(trna)
12 MOLÉCULAS DE RNA RNA mensageiro carrega a informação copiada do DNA sob a forma de inúmeros triplets (trincas) cada um especificando um aminoácido. RNA transportador decifra o código representado pelo mrna. RNA ribossômico associa-se com uma série de proteínas para formar os ribossomos.
13 RIBOSSOMOS Complexo RNA-proteína Direciona o crescimento da cadeia polipeptídica Move-se ao longo da cadeia de mrna
14 Transcrição Etapas: 1. Início: 2. Alongamento: 3. Término:
15 Transcrição Etapas: 1. Início: ligação do complexo de iniciação e da RNA polimerase à região promotora 2. Alongamento: 3. Término:
16 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde ATATTTT TATAAAA 5 3 Seqüências PROMOTORAS início da síntese elementos promotores: seqüências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao sítio de início da transcrição (-30) que possuem seqüências consenso TATAAAA denominadas TATA box. TF = fator de transcrição
17 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde ATATTTT TATAAAA TBP ) TFIID = Liga-se a TATA Box TBP + proteinas associadas
18 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP 3 5 ATATTTT TATAAAA 5 3 1) TFIID = Liga-se a TATA Box 2 ) TFIIA TBP + proteinas associadas
19 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIB ) TFIID = Liga-se a TATA Box TBP + proteinas associadas 2 ) TFIIA 3) TFIIB
20 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIB TFIIF 3 1) TFIID = Liga-se a TATA Box TBP + proteinas associadas 2 ) TFIIA 3) TFIIB 4) TFIIF = desespirilização do DNA
21 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA RNA pol II TFIIB TFIIF 3 1) TFIID = Liga-se a TATA Box TBP + proteinas associadas 2 ) TFIIA 3) TFIIB 4) TFIIF = desespirilização do DNA 5) RNA pol
22 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA RNA pol II TFIIB TFIIF 3 +1 TFIIE 1) TFIID = Liga-se a TATA Box 2 )TFIIA 3) TFIIB TBP + proteinas associadas 4) TFIIF = desespirilização do DNA 5) RNA polimerase II 6) TFIIE = se liga ao complexo de iniciação e ao DNA, após o ponto de início da transcrição
23 Transcrição Início (mrna) Fita molde Fita não-molde TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA RNA pol II TFIIB TFIIF 3 +1 TFIIE 1) TFIID = Liga-se a TATA Box 2 )TFIIA 3) TFIIB TBP + proteinas associadas 4) TFIIF = desespirilização do DNA 5) RNA polimerase II 6) TFIIE = se liga ao complexo de iniciação e ao DNA, após o ponto de início da transcrição
24 Transcrição Início Fita molde Fita não-molde ATATTTT TATAAAA RNA polimerase Complexos de transcrição Fator Promotor ~ RNA polimerases (I, II e III) + Fatores específicos de cada enzima Ínicio da transcrição
25 Transcrição Etapas: 1. Início: 2. Alongamento: Adição de nucleotídeos à cadeia polipeptídica, complementando a fita molde de DNA. 3. Término:
26 Transcrição Alongamento Fita molde Fita não-molde 3 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA RNA pol II TFIIB TFIIE ACGCTGTA TGCGACAT 5 TFIIF 3 5 TTATTT AATAAA Bolha de transcrição
27 Transcrição Alongamento Fita molde Fita não-molde 3 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIB TFIIE RNA pol II ACGCTGTA UGCGA TGCGACAT 5 TFIIF 3 5 TTATTT AATAAA Bolha de transcrição
28 Transcrição Alongamento Fita molde Fita não-molde 3 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIB TFIIE RNA pol II ACGCTGTA UGCGACAU TGCGACAT 5 TFIIF 3 5 TTATTT AATAAA Bolha de transcrição
29 Transcrição Alongamento Fita molde Fita não-molde 3 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIB TFIIE RNA pol II ACGCTGTA UGCGACAU TGCGACAT 5 TFIIF 3 5 TTATTT AATAAA CTTATT GAAUAA GAATAA Bolha de transcrição
30 Transcrição Alongamento Molécula de RNA precursor 5 Fita molde Fita não-molde 3 5 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIF TFIIB TFIIE GTACGCTG CATGCGAC TTATTT AAUAAA AATAAA 3 Bolha de transcrição
31 Transcrição Alongamento Molécula de RNA precursor 7 MG Fita molde Fita não-molde 3 5 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIF TFIIB TFIIE GTACGCTG CATGCGAC TTATTT AAUAAA AATAAA 3 7-metil-guanosina Início da tradução Protege contra nucleases Bolha de transcrição
32 Transcrição Etapas: 1. Início: 2. Alongamento: 3. Término: Reconhecimento da sequência de término; Complexo de iniciação é desligado do DNA; RNApol é desligada do DNA;. As fitas do DNA são totalmente renaturadas; Adição de cauda de poli-a no RNA nascente.
33 Transcrição Término Molécula de RNA precursor 7 MG Fita molde Fita não-molde 3 5 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIF TFIIB TFIIE GTACGCTG CATGCGAC TTATTT AAUAAA AATAAA 3 Reconhecimento da sequência AAUAAA Bolha de transcrição
34 Transcrição Término Molécula de RNA precursor 7 MG 5 3 AAUAAA 5 Fita molde Fita não-molde 3 5 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIF TFIIB TFIIE GTACGCTGTAAACGAATAAA CATGCGACATTTGCTTATTT 3 Reconhecimento da sequência AAUAAA
35 Transcrição Término Molécula de RNA precursor 7 MG 5 3 AAUAAA 5 Fita molde Fita não-molde 3 5 TFIIA TBP ATATTTT TATAAAA TFIIF TFIIB TFIIE GTACGCTGTAAACGAATAAA CATGCGACATTTGCTTATTT 3 Clivagem Endonucleotídica poli-a endonuclease/polimerase
36 Transcrição Término Molécula de RNA precursor 7 MG AAUAAA Fita molde Fita não-molde ATATTTT......GTACGCTGTAAACGAATAAA... TATAAAA CATGCGACATTTGCTTATTT 3 5 Complexo de iniciação e RNA pol são desligados do DNA; As fitas do DNA são totalmente renaturadas.
37 Molécula de RNA precursor (íntrons + éxons) Transcrição Término MG CAUGCGACAUUUGCAAUAAA AAUAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAAA Adição da cauda de poli-a (poli-a polimerase) Cauda de poli-a Estabilidade Transporte do núcleo para Citoplasma
38 RNA polimerase É essencial na transcrição... (1ª etapa da expressão gênica) Ausência de RNA polimerase proteína c VIDA c A inibição da RNA polimerase
39 Correlação Clínica Antibióticos e Toxinas têm como alvo a RNA Polimerase: Toxina do cogumelo Amanita phalloides ou chapéu da morte altamente tóxico. inibe a subunidade maior da RNA polimerase II inibindo a síntese de mrna. Ação do antibiótico Rifampicina Tratamento de Tuberculose e Hanseníase
40 DNA RNA Transcrição Síntese de RNA RNA polimerases devem reconhecer: O ponto de início da transcrição Qual das fitas deve ser usada como molde transcrita Região promotora do DNA Tipos de RNA RNA ribossômico RNA mensageiro RNA transportador Tipos de RNA polimerase RNA pol I RNA pol II RNA pol III Correlação Clínica
41 Processamento do RNA Reações de Recomposição Splicing Processo de remoção de íntrons: Spliceossomo (mrna); Autocatalítica (rrna); Atividades Únicas de Nuclease e Ligase (trna).
42 Processamento do RNA Reações de Recomposição mrna Spliceossomo snrnps Complexos proteína-rna Clivagem íntrons Ligação éxons
43 Processamento do RNA Reações de Recomposição rrna Autocatalítica Transferências de ligação fósfodiéster. Extremidade G -3 -OH
44 Processamento do RNA Reações de Recomposição trna Atividade de endonucleases e ligases
45 Processamento do RNA Reações de Recomposição trna Atividade de endonucleases e ligases Endonuclease de recomposição; Cliva extremidades dos íntrons.
46 Processamento do RNA Reações de Recomposição trna Atividade de endonucleases e ligases Endonuclease de recomposição; Cliva extremidades dos íntrons. Ligase: Une as extremidades dos éxons.
47 Processamento do RNA Reações de Recomposição Splicing Processamento
48 Disciplina: Fundamentos de Genética e Biologia Molecular Turma: Fisioterapia (1 o Ano) Tradução Docente: Profa. Dra. Marilanda Ferreira Bellini marilanda_bellini@yahoo.com Blog:
49 TRADUÇÃO mrna proteína. Cada aminoácido é codificado na seqüência de DNA como um códon contendo uma seqüência de três nucleotídeos. Moléculas de RNA transportador transferem a informação contida no genoma à uma seqüência de aminoácidos nas proteínas.
50 RNA TRANSPORTADOR Liga-se quimicamente à um aminoácido específico; Pareia com a seqüência do codon do mrna adicionando o aminoácido que carrega à uma cadeia de peptídeos crescente.
51 Tradução
52 Tradução Códon: Anticódon: C G A C U G G A U C G C AminoAc: Ala Asp Leu Ala
53 CÓDIGO GENÉTICO Relação entre a sequência de bases no DNA e a seqüência correspondente de aminoácidos, na proteína, é chamada de código genético O código genético encontra-se na forma de trincas os códons
54 CÓDIGO GENÉTICO
55 Tradução: Proteína Ribossomo Met Ala Cys Asp Glu Phe aa livre trna 5 3 Gly 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 His Molécula de mrna codon Direção do avanço do ribossomo
56 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
57 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
58 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
59 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly 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
60 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys 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
61 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys 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
62 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys 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
63 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu 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
64 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met 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
65 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn 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
66 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro 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
67 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln 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
68 Met Ala Cys Asp Glu Phe Gly His Ile Lys Leu Met Asn Pro Gln 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
69 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
70 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
71 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
72 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
73 Tradução 1 gene 1 proteína mrna Citoplasma Ribossomo + trna Códons + Anticódons = aminoácidos Proteína
74 Referências 1) LEWIS, B. Genes VII. 7 a ed. Artmed Editora, ) SNUSTAD, P.; SIMMONS, M.J. Fundamentos de Genética. 2ª ed., Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2001.
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