Transcrição e Tradução. Profa. Dra. Juliana Garcia de Oliveira Disciplina: Biologia Celular e Molecular Turmas: Biologia, enfermagem, nutrição e TO.

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1 Transcrição e Tradução Profa. Dra. Juliana Garcia de Oliveira Disciplina: Biologia Celular e Molecular Turmas: Biologia, enfermagem, nutrição e TO.

2 Tópicos abordados na aula Dogma Central da Biologia Molecular; Características Gerais da Transcrição: do DNA ao RNA; Tipos de RNAs; Etapas da Transcrição; Tradução

3 Dogma Central da Biologia Celular

4 Visão Geral Assim, o RNA é transcrito a partir de uma sequência de DNA (gene). Transcrição estado fisiológico da célula extremamente variável, para atender às suas necessidades.

5 Fita DNA Molde (3 5 ) Transcrição Visão Geral RNA Complementar a Fita Molde de DNA Semelhante a fita de DNA não-molde A=U Antiparalelismo Síntese 5 3

6 Estrutura do RNA -Fita simples - Ribose - Uracila no lugar da Timina

7 Estrutura do RNA Por serem fita simples podem dobrar-se de diversas formas:

8 Catalisam a reação de transcrição; RNA polimerase- RNApol Não necessita de iniciador (primer); Funções: -reconhecem sequências específicas de DNA e se ligam a elas; -desnaturam DNA expõem a sequência de nucleotídeos a ser copiada; -mantém estável a dupla fita aberta; -mantém estável fita híbrida DNA:RNA; -terminam síntese

9 RNA polimerase- RNApol 1000 transcritos sendo sintetizados em menos de 1 hora a partir do mesmo gene. Menos cuidado que a DNApol.

10 RNA polimerase- RNApol Tipo Localização Sintetiza RNA pol I Nucléolo RNA Ribossômico (rrna) RNA pol II Nucleoplasma RNA mensageiro (mrna) RNA pol III Nucleoplasma RNA transportador (trna)

11 Tipos dos RNAs

12 Trancrição RNA-Classes principais RNA mensageiro (RNAm): Carrega a informação copiada do DNA sob a forma de trincas (códons), cada um especificando um aminoácido. RNA transportador (RNAt): Decifra o código representado pelo mrna, carregando os anticódons. RNA ribossômico (RNAr): Associa-se com uma série de proteínas para formar os ribossomos.

13 RNA Ribossômico S= coeficiente de sedimentação, Svedberg

14 RNA Ribossômico Saem do nucléolo duas subunidades e são montadas no citoplasma

15 RNA Transportador Tamanho: 80 nucleotídeos; Ligações de H mantêm a molécula dobrada em forma de trevo; Regiões: -Anticódon: conjunto de 3 nucleotídeos consecutivos que pareiam com o códon complementar no RNAm; -Braço aceptor: extremidade 3 fita simples ligada ao aminoácido correspondente.

16 RNA Mensageiro Cópia do gene do DNA

17 Etapas da Transcrição

18 Etapas Início Alongamento Término

19 Início Ligação do complexo de iniciação e da RNApolimerase à região promotora.

20 Etapas - Início 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG CATGCGACATTGC ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Sequências PROMOTORAS início da síntese elementos promotores: sequências de 100 a 200 nucleotídeos próximos ao sítio de início da transcrição (-25) que possuem sequências consenso TATAAAA denominadas TATA box. TF = fator de transcrição

21 Etapas - Início 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG CATGCGACATTGC RNA polimerase ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Complexos de transcrição + RNA polimerases (I, II e III) + Fatores específicos de cada enzima Início da transcrição

22 Alongamento Adição de nucleotídeos à cadeia polipeptídica, complementando a fita molde de DNA.

23 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA TGCGACAT RNA polimerase ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Bolha de transcrição RNA polimerase se desloca sobre a fita molde (3 5 ) adicionando nucleotídeos, por complementariedade, formando uma molécula de RNA (5 3 )

24 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA TGCGACAT RNA polimerase ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

25 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA UA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

26 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA CUGUA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

27 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA ACGCUGUA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

28 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA ACGCUGUA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

29 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA ACGCUGUA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde

30 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA ACGCUGUA TGCGACAT ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde RNA polimerase continua se deslocando sobre a fita molde (3 5 ) adicionando nucleotídeos, por complementariedade, até total transcrição, formando uma molécula de RNA (5 3 )

31 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT ACGCTGTA 3 TGCGACAT ATATTTT TATAAAA 5 Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor

32 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC ATATTTT TATAAAA 5 Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor

33 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC MG ATATTTT TATAAAA 5 Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor 7-metil-guanosina (7MG) Início da tradução Protege contra nucleases

34 Etapas - Alongamento 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC MG ATATTTT TATAAAA 5 Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor

35 Etapas - Alongamento 3 AATAAA AAUAAA GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC 5 TTATTT MG 5 ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor

36 Etapas - Alongamento 3 AATAAA AAUAAA GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC 5 TTATTT MG 5 ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Molécula de RNA precursor Reconhecimento da sequência AAUAAA

37 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.

38 Etapas - Término 5 7 MG 3 AATAAA AAUAAA GTACGCTGTAACG 3 CATGCGACATTGC 5 TTATTT 3 5 ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Reconhecimento da sequência AAUAAA Molécula de RNA precursor Clivagem Endonucleotídica poli-a endonuclease/polimerase

39 Etapas - Término 5 7 MG 3 AAUAAA 3 AATAAA TTATTT GTACGCTGTAACG CATGCGACATTGC ATATTTT TATAAAA Fita não-molde Fita molde Complexo de iniciação e RNA pol são desligados do DNA; As fitas do DNA são totalmente renaturadas.

40 Etapas - Término 5 7 MG AAUAAA Molécula de RNA precursor (íntrons + éxons) 3 Adição da cauda de poli-a (poli-a polimerase) Estabilidade Transporte do núcleo para Citoplasma

41 Processamento do RNA Splicing Processamento Transcrito primário RNAm

42 Importante Ausência de RNA polimerase proteína VIDA A inibição da RNA polimerase

43 Importante Antibióticos e Toxinas têm como alvo a RNA Polimerase: Toxina do cogumelo Amanita phalloides ou chapéu da morte altamente tóxico. Inibe a RNA polimerase II inibindo a síntese de mrna. Ação do antibiótico Rifampicina Tratamento de Tuberculose e Hanseníase (Inibição da RNA pol destas bactérias - Mycobacterium).

44 Questões para discussão 1. Quais os 3 principais tipos de RNA, explique a função de cada um na síntese proteica. 2. Resolver o Quiz do dia seguindo a orientação do professor

45 Tradução: Citoplasma, RER mrna Proteína Cada aminoácido é codificado na sequência de DNA, de três nucleotídeos códon (mrna) RNA transportador (trna) transfere a informação (anticódon) sequência de aminoácidos proteínas.

46 Código Genético: Tradução: Citoplasma, RER É a relação entre a sequência de bases no DNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína. O código genético encontra-se na forma de trincas os códons

47 CÓDIGO GENÉTICO Tradução: Citoplasma, RER

48 Ribossomos + Retículo Endoplasmático Retículo Endoplasmático Rugoso Síntese Proteíca Tradução: Citoplasma, RER Modificado de: JUNQUEIRA, L. C.; CARNEIRO, J. Biologia celular e molecular. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012, pag. 210

49 Tradução: Citoplasma, RER Códon: Anticódon: C G A C U G G A U C G C Aminoácido: Ala Asp Leu Ala

50 Síntese Protéica (INICIAÇÃO) Subunidade maior P Sítio A Sítio mrna A U G C U A C U U C G Subunidade menor

51 Síntese Protéica (INICIAÇÃO) aa1 aa2 anticódon Ligações de Hidrogênio 1-tRNA 2-tRNA U A C G A U A U G C U A C U U C G A códon mrna

52 Síntese Protéica (ALONGAMENTO) Ligação peptídica aa1 aa2 anticódon Ligações de Hidrogênio 1-tRNA 2-tRNA U A C G A U A U G C U A C U U C G códon mrna A

53 aa1 Ligação peptídica aa2 aa3 1-tRNA U A C (vai para sítio E) 2-tRNA 3-tRNA G A A G A U A U G C U A C U U C G A Ribossomos movem-se sobre um códon mrna

54 aa1 Ligações peptídicas aa4 aa2 aa3 2-tRNA 3-tRNA G A U G A A A U G C U A C U U C G A 4-tRNA G C U A C U mrna

55 aa1 Ligações peptídicas aa2 aa5 aa3 aa4 5-tRNA U G A 3-tRNA 4-tRNA G A A G C G C U A C U U C G U A A C U mrna

56 aa1 aa2 Ligações peptídicas aa3 aa4 aa5 5-tRNA 3-tRNA G A A 4-tRNA G C U G C U A C U U C G A A C U Ribossomos movem-se sobre um códon U G A mrna

57 aa4 aa5 aa199 TÉRMINO aa3 Estrutura primária de uma proteína aa200 aa2 aa1 200-tRNA Códon de parada A C U C A U G U mrna U U A G

58 Biologia Molecular

59

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