COLÉGIO PEDRO II CAMPUS TIJUCA II. DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS COORD.: PROFa. CRISTIANA LIMONGI

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1 COLÉGIO PEDRO II CAMPUS TIJUCA II DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS COORD.: PROFa. CRISTIANA LIMONGI 1º & 2º TURNOS 3ª SÉRIE / ENSINO MÉDIO REGULAR & INTEGRADO ANO LETIVO 2015 PROFESSORES: FRED & PEDRO MURTA TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015: CÓDIGO GENÉTICO / TRADUÇÃO PRIMEIRA BASE URACILA (U) CITOSINA (C) ADENINA (A) GUANINA (G) SEGUNDA BASE U C A G TERCEIRA BASE PHE SER TYR CYS U PHE SER TYR CYS C LEU SER FIM FIM A LEU SER FIM TRP G LEU PRO HIS ARG U LEU PRO HIS ARG C LEU PRO GLN ARG A LEU PRO GLN ARG G ILE THR ASN SER U ILE THR ASN SER C ILE THR LYS ARG A MET / INÍCIO THR LYS ARG G VAL ALA ASP GLY U VAL ALA ASP GLY C VAL ALA GLU GLY A VAL ALA GLU GLY G OBS.: O código genético é elaborado a partir das sequências de triplets, trios ou tríades de nucleotídeos (bases) do RNA mensageiro (RNA m ), também denominadas códons. LEGENDA PHE: FENILALANINA (2 CÓDONS). LEU: LEUCINA (6 CÓDONS). ILE: ISOLEUCINA (3 CÓDONS). MET: METIONINA (1 CÓDON) VAL: VALINA (4 CÓDONS). SER: SERINA (6 CÓDONS). PRO: PROLINA (4 CÓDONS). THR: TREONINA (4 CÓDONS). ALA: ALANINA (4 CÓDONS). TYR: TIROSINA (2 CÓDONS). HIS: HISTIDINA (2 CÓDONS). GLN: GLUTAMINA (2 CÓDONS). ASN: ASPARAGINA (2 CÓDONS). LYS: LISINA (2 CÓDONS). ASP: ÁCIDO ASPÁRTICO (2 CÓDONS). GLU: ÁCIDO GLUTÂMICO (2 CÓDONS). CYS: CISTEÍNA (2 CÓDONS). TRP: TRIPTOFANO (1 CÓDON). ARG: ARGININA (6 CÓDONS). GLY: GLICINA (4 CÓDONS). FIM: SEM SENTIDO (3 CÓDONS). COLÉGIO PEDRO II TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015 PÁGINA 1 DE 5

2 OBSERVAÇÕES: 1. O número de códons diferentes existentes (64) sustenta a tese de que o código é estabelecido a partir de tríades de bases (4 bases combinadas 3 a 3 [4 3 = 64]). 2. O código genético é dito degenerado (ou repetitivo), uma vez que há aminoácidos que são codificados por mais do que um códon diferente (a recíproca não é verdadeira, isto é, dois aminoácidos diferentes não podem ser codificados pelo mesmo códon) e universal, uma vez que ele é válido para todos os seres vivos, ou seja, estes códons codificam os mesmos aminoácidos em qualquer organismo vivo. Há exceções apenas para o código observado no RNA de mitocôndrias, cloroplastos e algumas espécies unicelulares (tabela 1). 3. O códon AUG codifica, além do aminoácido metionina, o início da síntese proteica pela tradução do código contido no RNA m. 4. Os códons UAA, UAG e UGA são ditos sem sentido ( stop, nonsense ou parada ) ou terminalizadores porque não codificam aminoácidos, mas, ao contrário, determinam a parada da tradução do RNA m, uma vez que não existem, nos RNA t, anticódons específicos para eles. 5. Os genes de organismos eucarióticos são denominados monocistrônicos, pois codificam um único peptídeo, haja vista possuírem um único ponto de início de transcrição e tradução no RNA m correspondente (AUG). Já os organismos procarióticos têm genes policistrônicos. O cístron é uma sequência de nucleotídeos que codifica um único polipeptídio, isto é, o DNA procariótico possui vários pontos de início de transcrição e tradução contínuos, a partir dos quais podem ser produzidos diversos peptídeos diferentes entre eles (figura 1). A figura 2 ilustra a ação conjunta dos três tipos de RNA no processo de tradução (síntese proteica), tanto em eucariotos quanto em procariotos. 6. Nos procariotos, o início da tradução depende do reconhecimento de uma sequência sinalizadora anterior ao primeiro AUG, denominada sequência de Shine-Dalgarno, inexistente nos eucariotos. Contudo, nestes há uma série de fatores de iniciação relacionados à tradução. Cerca de 90% de todos os transcritos de RNA têm sua tradução iniciada pelo reconhecimento do primeiro AUG, ligado a um resíduo especial, chamado cap. Figura 1. Tradução de RNAs de procariotos e eucariotos (5 : início da leitura; 3 : final da leitura). COLÉGIO PEDRO II TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015 PÁGINA 2 DE 5

3 Figura 2. Ação conjunta dos três tipos de RNA no processo de síntese proteica. Fontes (parciais): Tabela 1. Desvios conhecidos do sistema do código genético universal. CÓDON CÓDIGO UNIVERSAL CÓDIGO NÃO USUAL OCORRÊNCIA UGA stop TRP Mycoplasma sp. Spiroplasma sp. Mitocôndrias de diversas espécies CUG LEU THR Mitocôndria de leveduras (Candida sp.) UAA Acetabularia sp., Tetrahymena sp. stop GLN UAG Paramaecium spp. UGA stop CYS Euplotes sp. Fonte: Osawa et al. (1992). Recent evidence for evolution of the genetic code. Microbiology Review 56: COLÉGIO PEDRO II TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015 PÁGINA 3 DE 5

4 O RNA E SEUS TIPOS O RNA é o Ácido Ribonucleico, formado por uma sequência linear e fita-simples de nucleotídeos que carrega informação genética de alguns vírus e em outros organismos é transcrito a partir do DNA para dar origem às proteínas, entre outras funções. Possui três tipos principais: o RNA transportador (RNA t ), RNA mensageiro (RNA m ) e RNA ribossômico (RNA r ), além de algumas variantes mais específicas: 1. RNA MENSAGEIRO (RNA m ): Transcrito a partir do DNA, contém a sequência de nucleotídeos (códon) que corresponde aos aminoácidos que irão dar origem a sua proteína correspondente. 2. RNA TRANSPORTADOR (RNA t ): RNA que possui a sequência anticódon e carrega o seu aminoácido correspondente, ele reconhece o códon no RNA m e promove a tradução de proteínas. 3. RNA RIBOSSOMAL (RNA r ): Molécula de RNA associada a algumas proteínas específicas para formar os ribossomos. Destas três variedades, percebe-se que: (1) o RNA r e o RNA t são de vida longa, podendo ser reutilizados pela célula por longos períodos de tempo; (2) o RNA m possui vida curta pode ser traduzido algumas vezes, o que resultará na síntese de algumas cópias do polipeptídio de interesse, sendo posteriormente degradado. Esta característica garante economia de energia para a célula, prevenindo a síntese excessiva (e desnecessária) de material celular (que promoveria alteração na relação superfície/volume) e gasto desnecessário de energia. Se a célula necessitar de mais cópias deste polipeptídio, um novo RNA m codificante deverá ser transcrito a partir do gene de interesse (DNA). 4. RNA POLICISTRÔNICO: Exclusivo de procariotos. RNA mensageiro que promove a síntese de mais de uma proteína, pois possui vários pontos diferentes de origem de tradução. 5. RNA ANTISENSE: RNA capaz de inibir a tradução de proteínas ao formar um duplex com o RNA m. 6. RNA GUIA: Molécula de RNA que (...) edita o RNA mensageiro ao acrescentar bases nitrogenadas por complementaridade. 7. RNA INTERFERENTE (RNA i ): Molécula de RNA que promove silenciamento gênico ao degradar os RNA mensageiros recém formados. 8. RNA NUCLEAR HETEROGÊNEO (RNA hn ): Molécula precursora de RNA presente no núcleo que irá tornar-se um RNA mensageiro maduro após sofrer algum tipo de processamento. 9. RNA POLIMERASE: Enzima cuja principal atividade é catalisar a transcrição de RNA a partir do DNA. 10. RNA TRANSPORTADOR SUPRESSOR: RNA que possui anticódons que sofreram mutação e lê novos códons. Fonte (editada): COLÉGIO PEDRO II TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015 PÁGINA 4 DE 5

5 OS POLIRRIBOSSOMOS (POLISSOMOS) Garantem a produção de várias cópias de um dado polipeptídio de interesse, em pouco tempo, tornando desnecessário que o RNA m possua longa duração ou tenha que ser transcrito repetidas vezes dentro de um mesmo ciclo celular. COLÉGIO PEDRO II TEXTO COMPLEMENTAR 03 / 2015 PÁGINA 5 DE 5