DNA RNA Proteínas. Organização estrutural e funcional do núcleo 04/04/2017. Processamento (Splicing) Tradução (citoplasma) Replicação.

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1 Organização estrutural e funcional do núcleo DNA RNA Proteínas Replicação Transcrição Processamento (Splicing) Tradução (citoplasma) Cromatina - Eucromatina - Heterocromatina Cromossomo - Mitose 1

2 DNA ARMAZENA INFORMAÇÃO GÊNICA ESTRUTURA DO DNA A C T G Organismos diferem uns dos outros pelas diferenças nas seqüências de nucleotídeos 2

3 DNA Cromatina Cromossomo CROMATINA EUCROMATINA Forma MENOS COMPACTADA da CROMATINA INTERFÁSICA HETEROCROMATINA Forma ALTAMENTE COMPACTADA da CROMATINA INTERFÁSICA (Cromossomo X Interfásico) 3

4 CROMATINA INTERFÁSICA E CROMOSSOMO MITÓTICO CROMOSSOMO CROMATINA ALTAMENTE COMPACTADA 4

5 A cromatina DNA em fitas de 30 nm de espessura (principal forma de eucromatina) Colar de contas - nucleossomos NATUREZA DO NUCLEOSSOMO 5

6 NÍVEIS DE COMPACTAÇÃO DA CROMATINA ESTADO DE COMPACTAÇÃO: Varia com o ciclo celular Cromossomos mitóticos: mais compactados Cromossomos interfásicos: menos compactados Eucromatina Controla Expressão gênica (interfase) Replicação Transcrição Eucromatina/Heterocromatina Cromossomo Mitótico 6

7 EUCROMATINA REPLICAÇÃO do DNA 7

8 REPLICAÇÃO do DNA Semi conservativa fita mãe + fita filha Sempre na direção 5 p/ 3 8

9 DNA Duplicação DNA DNA 9

10 Forquilha de duplicação Ação das DNApoli 3 5 Sentido da duplicação Primase A primase sintetiza os primers complementares à fita molde do DNA. Primer é um oligonucleotídeo de RNA complementar a fita molde. A função do primer é fornecer uma OH livre no C 3 do açúcar para a DNApoli. 10

11 Forquilha de duplicação Ação das DNApoli 3 Sentido da duplicação DNApoli III 5 A DNApoli III POLIMERIZA A PARTIR DA EXTREMIDADE 3 DOS PRIMERS, ONDE TEM UMA OH LIVRE, A FITA CONTÍNUA E A DESCONTÍNUA Forquilha de duplicação Ação das DNApoli 3 Sentido da duplicação 5 A DNApoli I RETIRA OS PRIMERS DE AMBAS AS FITAS E POLIMERIZA OS ESPAÇOS COM NUCLEOTÍDEOS DE DNA 11

12 Sentido da duplicação 3 Forquilha de duplicação Ação das DNApoli 5 A DNApoli I RETIRA OS PRIMERS DE AMBAS AS FITAS E POLIMERIZA OS ESPAÇOS COM NUCLEOTÍDEOS DE DNA Forquilha de duplicação Ação das DNApoli 3 Sentido da duplicação 5 A DNA ligase EMENDA OS SEGMENTOS SINTETIZADOS PELA DNApoli III COM OS SEGMENTOS SINTETIZADOS PELA DNApoli I 12

13 Forquilha de duplicação Ação das DNApoli Sentido da duplicação A DUPLICAÇÃO FOI COMPLETADA, TEMOS DUAS MOLÉCULAS DE DNA E A CÉLULA ENTRA NA FASE G2 DA MITOSE 13

14 14

15 Replicação do DNA 15

16 TRANSCRIÇÃO Primeira etapa da expressão gênica DNA Interpretação das instruções genéticas RNA 16

17 DNA RNA Adenina Guanina Citosina Timina Uracila ESTRUTURA DO RNA FITA SIMPLES 17

18 RNA Transporta informação gênica entre DNA e proteínas Funções estruturais e catalíticas TRANSCRIÇÃO Fita RNA formada não permanece ligada por pts de hidrogênio ao DNA molde São mais curtas do que o RNA Muitas cópias podem ser produzidas à partir do mesmo gene RNA polimerase não faz revisão e correção como a DNA polimerase TRANSCRITO PRIMÁRIO DE RNA Exons: Seqüências codificantes de proteínas Introns: Seqüências NÃO codificantes de proteínas 18

19 DNA Transcrição DNA RNA Transcrição Processamento Transcrito primário Seq. lider REALIZADOS DENTRO DO NÚCLEO 19

20 Splicing (processamento) 20

21 21

22 A SÍNTESE PROTÉICA O fluxo da informação genética, do DNA a RNA (transcrição) e do RNA à proteína (tradução). O grupo OH do ácido carboxílico de um aminoácido se liga em um dos hidrogênios da amina do outro aminoácido, formando uma molécula de água. H H N R C C O OH H H N R C C O OH H H H 2 O 22

23 Uma ligação covalente entre o carbono de um aminoácido e o nitrogênio do outro acontece. essa ligação é a ligação peptídica. H H N R C C O H N R C C O OH H Ligação Peptídica H Sítio de ligação ao aminoácido U A C Anti-códon 23

24 Quando o RNAm chega ao citoplasma, ele se associa ao ribossomo. Nessa organela existem 2 espaços onde entram os RNAt com aminoácidos específicos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A. somente os RNAt que têm seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon entram no ribossomo Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A 24

25 O RNAt vazio volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. U A C A A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C O ribossomo agora se desloca uma distância de 1 códon. o espaço vazio é preenchido por um outro RNAt com seqüência do anti-códon complementar à seqüência do códon. A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A 25

26 U A C Uma enzima presente na subunidade maior do ribossomo realiza a ligação peptídica entre os aminoácidos. A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A U A C A A A G A A A U G U U U C U U G A C C C C U G A O RNAt vazio volta para o citoplasma para se ligar a outro aminoácido. e assim o ribossomo vai se deslocando ao longo do RNAm e os aminoácidos são ligados. 26

27 Quando o ribossomo passa por um códon de terminação nenhum RNAt entra no ribossomo, porque na célula não existem RNAt com seqüências complementares aos códons de terminação. G G G A U G U U U C U U G A C C C C U G A Códon de terminação G G G Então o ribossomo se solta do RNAm, a proteína recém formada é liberada e o RNAm é degradado. A U G U U U C U U G A C C C C U G A 27

28 Uma vez que a síntese protéica teve início, cada novo aa é adicionado à cadeia polipeptídica em elongação através de um ciclo de reações com três passos principais. Tradução de uma molécula de RNAm. Cada aa adicionado ao terminal crescente de uma cadeia polipeptídica é selecionado por complementaridade de pareamento de bases entre o anticódon da molécula de RNAt e o códon da cadeia do RNAm. A fase de início da síntese protéica nos eucariotos. 28

29 A fase final da síntese protéica Um polissomo. A) Figura esquemática de como uma série de ribossomos traduzem simultaneamente uma mesma molécula de RNAm. B) Micrografia eletrônica de um polissomo de célula eucariótica. 29

30 Bloqueadores da síntese protéica Até 1940 não havia tratamento eficaz para as doenças infecciosas antibióticos inibição do crescimento de bactérias bloqueio de etapas da síntese protéica Antibiótico Células Ação Tetraciclina procarioto Interage com a subunidade menor, impedindo a ligação do RNAt Estreptomicina procarioto Quando se liga à subunidade menor pode impedir a iniciação ou causar perda de fidelidade na leitura do RNAm Eritromicina procarioto Inibe a translocação do ribossomo Cloranfenicol procarioto Inibe a atividade da peptidil transferase. Não é recomendada para pacientes porque também bloqueia a síntese prot. mitocondrial 30

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