Prof. João Carlos Setubal

Transcrição

1 Prof. João Carlos Setubal QBQ 102 Aula 3 (biomol) Transcrição e tradução

2 Replicação Dogma Central da Biologia Molecular Transcrição RNA mensageiro Usa Uracila ao invés de Timina Tradução de mrnas Ocorre no ribosomo Proteína

3 Ribossomos Nucleoide (DNA compactado) Pili Flagelo Célula procariótica (bactérias): Envelope celular (membrana) Não tem organelas (núcleo, mitocondrias, etc) Material genético compactado no nucleóide (não compartimentalizado) Cromossomo único, circular fechado (na maioria das bactérias, ex: Escherichia coli)

4 Ribossomos Célula eucariótica: Organelas (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, etc) Material genético compactado no núcleo Cromossomos lineares Núcleo Envelope nuclear Ribossomos Mitocondrias Cloroplasto

5 Nucleotídeos e aminoácidos soltos estão nadando na célula

6 Transcrição DNA fita codificadora DNA fita molde RNA transcrito Quem faz esse serviço na célula?

7 O RNA é transcrito por uma enzima chamada RNA polimerase II Ela captura ribonucleotídeos e os pareia com os nucleotídeos da fita molde RNA polimerase I é para RNA ribosomal RNA polimerase III é para RNA de transferência

8 Fases da transcrição: 1. Início: Reconhecimento do promotor pela RNApolimerase Abertura da fita dupla de DNA (região do promotor) Formação do complexo de início de transcrição

9 Fases da transcrição: 2. Elongação: 3.Término

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11 Bolha de transcrição Fita codificadora RNA polimerase Fita molde Direção da transcrição 5 3

12 Procariotos e Eucariotos Procariotos são as bactérias e as arquéias Eucariotos são o resto Tem núcleo, e o DNA fica no núcleo Diferença básica na forma como os genes são representados no DNA e com consequente diferença no processo de transcrição (formação do RNA mensageiro maduro)

13 Procariotos promotor 5 UTR 3 UTR m Proteína UTR: Região não traduzida (Untranslated region)

14 Eucariotos 5 UTR 3 UTR Genes eucarióticos são (em sua maioria) constituídos por exons interrompidos por introns

15 RNA polimerases de eucariotos RNA polimerases purificadas não são capazes de iniciar a transcrição de modo específico Possuem subunidades específicas Compartilham algumas subunidades Requerem proteínas auxiliares para transcrição Fatores de Transcrição (TFs)

16 Promotores de genes transcritos pela RNApol II Tata Binding Protein Complexo TFIID TATA box Início da Transcrição

17 Processamento do mrna Eubactérias Eucariotos

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20 Junções de splicing: regra GU/AG 98% das junções de splicing no genoma humano Junções alternativas <1% = GC-AG < 0,1% = AU-AC

21 Splicing Alternativo Isoformas/variantes de splicing A maioria dos genes humanos apresentam splicing alternativo

22 Subtipos de splice alternativo

23 Por que ter a complicação de introns?

24 Números de genes organismo Número de genes (aprox) Mycoplasma genitalium 500 Escherichia coli Levedura 6,000 C. elegans (verme) Mosca Camundongo Humanos Tomate Arroz

25 Grande parte da complexidade de eucariotos vem de splice alternativo Permite obter várias diferentes proteínas a partir do mesmo gene Talvez existam cerca de 1 milhão de diferentes proteínas no corpo humano apenas por causa de splice alternativo

26 Processos celulares são complexos Uma rede de interações entre moléculas

27 Eubactérias Eucariotos Splicing

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30 Hora de YouTube!

31 Tradução É o processo que leva do mrna para a proteína É quando os codons são traduzidos em aminoácidos Ocorre no ribosomo A célula tem que ter o código genético embutido de alguma forma Que forma será essa?

32 nadando no citoplasma Aminoácido Sítio de ligação do Aminoácido Molécula adaptadora Triplete de nucleotídeos codificando para um aminoácido

33 Molécula adaptadora Se chama RNA de transferência Ou trna

34 Pseudouridina Dihidrouridina

35 AUC = Ile

36 trna A enzima que liga o aminoácido na ponta 3 - OH se chama aminoacil trna sintetase (aars) Existe um trna específico para cada AA Existe uma aars específica para cada trna Então existem 20 diferentes aarss Então o conhecimento do código genético está encapsulado nessas moléculas e nos trnas

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38 Base wobble de trnas Somente os 2 primeiros nt no anticodon do trna são estritamente necessários para o pareamento de um codon com um AA O terceiro nt se chama de wobble Por isso não são necessários 61 diferentes trnas; em geral 45 são suficientes Base Inosina: é capaz de se ligar com U, C, A Anticodon CCI serve para GGA, GGC, GGU (glicina)

39 1. Ativação do aminoácido Ligação do aminoácido ao trna Aminoacil t-rna

40 Aminoacil- trna

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44 Terminação de tradução

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48 Síntese e Processamento de Proteínas Transcrição Modificações pós-traducionais Transcrito primário Processamento pós-transcricional mrna maduro Tradução Dobramento Proteína (não funcional) Proteína funcional

49 Hora de YouTube!

50 Inibição da síntese proteica por antibióticos Estreptomicina Tetraciclina Bloqueia o sítio A do ribossomo bacteriano e inibe associação do aminoacil-trna Causa leitura incorreta dos códons e inibe iniciação de tradução Ribosomos de procariotos são diferentes de ribosomos de eucariotos

51 Classificação dos genes humanos

52 Para pensar Onde está a informação que permite a célula criar um ribosomo? Onde está a informação para criar um trna? Explique como a célula sintetiza uma aminoacil trna sintetase?

53 Terminação da transcrição dependente da proteína Rho Rho (46kDa, ativa como hexâmero) move-se ao longo do RNA acompanhando a RNA polimerase Com a pausa da RNA polimerase na sequência de terminação, Rho alcança a enzima Rho desenrola o híbrido RNA-DNA Sequência de Terminação dependente de Rho: rica em C