Ação Gênica Estágio Docência Vanessa Veltrini Abril Doutoranda em Genética e Melhoramento Animal Março de 2007
Qual é a função do DNA? Como a informação genética é transportada? Genes
TRANSFERÊNCIA DE INFORMAÇÃO DNA DNA RNA Proteínas Replicação Transcrição Tradução Universalidade: Dogma Central
Como a informação genética está representada em cada processo? Replicação seqüências de desoxiribonucleotídeos (A, T, C, G) = fita dupla DNA Transcrição seqüência de ribonucleotídeos (A, U, C, G) = fita simples RNA Tradução seqüência de aminoácidos (leucina, valina, alanina, metionina...) = polipeptídios/proteínas
LOCALIZAÇÃO
REPLICAÇÃO
TRANSCRIÇÃO DNA RNA = pequena proporção do DNA total >RNA Fita molde DNA 3-5 (anti-senso) Fita não molde DNA 5-3 (senso) Fita RNA cresce 5-3 (similar à fita não molde) RNA polimerase dependente de DNA (RNA pol) =Vídeo Transcrição
TRANSCRIÇÃO Procariotos 1. Iniciação 2. Alongamento 3. Término α 2 ββ σ - Holoenzima α ββ - Cerne da enzima RNA polimerase
- Regiões promotoras: -35 5 TTGACA 3-10 5 TATAAT 3 - Subunidade σ - Complexo promotor fechado - Complexo promotor aberto - Bolhas de transcrição
-RNApol migra no sentido 3-5 do DNA - Ribonucleotídeos adicionados na extremidade 3 da fita RNA crescente; Término - Dissociação da RNApol e do DNA = liberação do RNA transcrito - Finalizadores
Terminação: - Palíndromos complementares - Finalizadores dependentes de rô
TRANSCRIÇÃO - Eucariotos - 3 tipos RNApol promotores próprios RNApol I genes rrna RNApol II genes de proteínas (mrna) RNApol III - trna, rrna 5S RNA polimerase II Complexo pré-iniciação: polimerase + fatores de transcrição promotor: TATA box: 5 -TATAAAT- 3 TBP proteína de ligação ao TATA
2. Vídeo Transcrição eucariotos
PRODUTOS DA TRANSCRIÇÃO mrna rrna trna Intermediário entre gene e produto final da expressão passa pelo 2 estágio da expressão gênica: TRADUÇÃO RNA estáveis : Produtos finais da expressão gênica
mrna -maioria das moléculas são instáveis -sofrem modificações e processamento antes de irem para o citoplasma 5 : Trifosfato de 7-metilguanosina - capeamento 3 : resíduos de adenilato (AMP) - poliadenilação GENE: ÉXONS + ÍNTRONS -Remoção de íntrons (splicing) -Edição do RNA
Splicing do gene da Ovoalbumina
Edição do mrna da APOLIPROTEÍNA-B humana Apoliproteína-B100: sintetizada nas células hepáticas Apoliproteína-B48: sintetizada pelas células intestinais 1 gene especificando 2 proteínas diferentes mrna das células intestinais: uma CITOSINA é desaminada (perda de um NH2), convertendo-se em URACILA CAA UAA (Códon finalizador) Conseqüência: proteína do intestino é menor que a do fígado.
rrna -Componentes dos ribossomos ( fábricas para síntese proteíca); - Ribossomos procariontes: 3 moléculas rrna eucariontes: 4 moléculas rrna
trna -Papel adaptador: leitura da seqüência de nucleotídeos do mrna, os convertendo em aminoácidos. -Estrutura: a. Trevo de trna
TRADUÇÃO mrna + rrna + trna trna: elo físico e informacional entre a seqüência de nucleotídeos do mrna e a seqüência de aminoácidos do polipeptídeo. trna ligação covalente com o aminoácido no braço aceptor do trevo Aminoacil-tRNA-sintetase
Síntese Proteíca em Procariotos: 1. INICIAÇÃO: - 30S + mrna (sítio de ligação do ribossomo) até encontrar códon iniciação AUG - Complexo de iniciação: pareamento do trna fmet com códon AUG (Formilmetionina) - Fatores de iniciação
2. ALONGAMENTO - Ligação da subunidade 50S; - Sítio peptidil (P ) e sitío aminoacil (A); - Fatores de alongamento; - Peptidiltransferase: ligação entre aminoácidos
3. FINALIZAÇÃO - Códon finalizador (UAA, UAG, UGA) no sítio A; - Fatores de liberação: se ligam ao códon finalizador.
Síntese Proteíca em Eucariotos: -Subunidade 40S reconhece a extremidade 5 cap (como sítio de ligação); -Aminoácido iniciador é uma METIONINA não modificada; -Vários fatores de iniciação; -Hidrólise de ATP para iniciar; -Hidrólise de GTP para finalizar.
3. Vídeo Tradução
Para que saber tudo isso? Aplicações práticas? 4. Vídeo Vaga-lume
INFORMAÇÃO GENÉTICA Regras Código Genético
Código Genético Marshall Nirenberg -1961 Nobel 1968 Regras que determinam qual seqüência de nucleotídeo especifica qual seqüência de aminoácido.
2 suposições para decifrar o código genético: A. COLINEARIDADE ENTRE GENE E PROTEÍNA; B. CADA CÓDON DO CÓDIGO É UMA TRINCA DE NUCLEOTÍDEOS.
Características do Código: -É redundante: 64 trincas 20 aminoácidos (Códons sinônimos) Ex. metionina e triptofano: 01 códon Todos os outros: +01 códon
-Códons de Pontuação: -Códon de iniciação: AUG (metionina) -Códons de terminação: UAA, UGA, UAG -Código não é UNIVERSAL: -Mitocôndria -Drosophila, protozoários, bactérias, etc
MUTAÇÕES NOS CÓDONS 1ª 2ª 3ª - Alterações na 1ª posição gera substituição de aa. com propriedades fisíco-químicas semelhantes; - Alterações na 2ª posição gera substituição de aa. não relacionados; - Alterações na 3ª posição não gera substituição. (DEGENERAÇÃO)
SUBSTITUIÇÕES DE AMINOÁCIDOS: mis-sense ou de sentido trocado: mudança de 1 aa por outro non-sense ou sem sentido: terminação precoce (Códon finalizador) - perda de fase, frameshift ou mudança de matriz de leitura: deleções ou inserções de bases ex: normal AUG GCU UCU GCG CAG AUU AGG CAC... mutante AUG GCU UAC UGC GGC AGA UUA GGC AC... inserção