Código Genético
1-Visão geral
2-RNA transportador
3-Código genético
4-Exceções no código genético universal
Edmar Vaz de Andrade
home.ufam.edu.br/~edandrade
1- Visão geral
Visão geral do dogma central da biologia molecular.
1- Visão geral
• Tradução
– Processo pelo qual a informação genética
transcrita em mRNA é decodificada em
proteína, a partir de um código genético.
2-RNA transportador
• Francis Crick
• Hipótese do adaptador
Molécula adaptadora
Habilidade de reconhecer o
códon no mRNA e transportar
um aminoácido específico,
correspondente ao códon.
2-RNA transportador
Estrutura secundária
Estrutura terciária
Aceptor do aminoácido
Alça do anticodon
2-RNA transportador
Se a base na 1a posição (de
oscilação) do anti-codon (tRNA)
Se a base na 3a posição (de
oscilação) do codon (mRNA)
Hipótese da
Oscilação ou
Pendular
3-Código genético
Código Universal
1966
61 códons:
Codificadores de
aminoácidos
03 códons:
terminação
Código Degenerado
Um aminoácido pode
ser codificado por
diferentes códons
3-Código genético
Código Genético não sobreposto
Sequência de
aminoácidos para a
fase de leitura 1
Outros mRNAs que
codificam para os
mesmos
aminoácidos
(Código não
sobreposto)
Sequência de
aminoácidos para a
fase de leitura 2
Alteração da
sequêcia de
aminoácidos em um
código sobreposto
(Código sobreposto)
Mutações não
silenciosas
Mutações
silenciosas
4-Exceções no código genético universal
Código genético sobreposto em
genomas virais
Genoma de DNA circular do fago X174
Tradução de Proteínas
•
•
•
•
•
•
•
•
1-Considerações Gerais
2-Etapas da Tradução
2.1-Ativação dos Aminoácidos
2.2-Complexo de Iniciação
2.3-Elongação
2.4-Término e liberação
3-Polissomos
4-Transcrição e tradução
simultâneas em procariotos
Edmar Vaz de Andrade
home.ufam.edu.br/~edandrade
1-Considerações Gerais
Estrutura Geral dos Ribossomos
1-Considerações Gerais
• Funções dos componentes ribossomais:
– rRNA:
• Servir de arcabouço para interação com
proteínas.
• Alguns rRNAs podem ter atividade
enzimática (ribozimas).
• Reconhecimento e interação com o mRNA
– Proteínas: função enzimática e componente
estrutural durante a síntese protéica.
2-Etapas da Tradução
2.1-Ativação dos aminoácidos
• Processo no qual cada um dos 20
aminoácidos é ligado (esterificado) ao
tRNA correspondente.
– Enzima: aminoacil-tRNA-sintetase
– Compartimento celular: citossol
2-Etapas da Tradução
2.1-Ativação dos aminoácidos
Decodificação em duas etapas
Primeira etapa (Ativação dos aa):
Formação de um aminoaciladenilato (aminoacil-AMP)
Especificidade da enzima pelo aa e
por seus tRNAs correspondentes
Segunda etapa:
Interação codon-anticodon
2-Etapas da Tradução
2.2-Complexo de Iniciação
Eucariotos
Associação reversível entre as
subunidades de ribossomos
Formação do complexo de
pré-iniciação
O tRNAiMet carregado com Met tem habilidade de se
ligar a subunidade menor do ribossomo livre
2-Etapas da Tradução
2.2-Complexo de Iniciação
Eucariotos
Seqüência de
Kosak:
5’-ACCAUGG-3
Formação do complexo de iniciação
2-Etapas da Tradução
2.2-Complexo de Iniciação
Pareamento do tRNAi com o
códon de início
Eucariotos
Finalização do complexo de
início
2-Etapas da Tradução
2.3-Elongação
Ligação do segundo aminoaciltRNA
2-Etapas da Tradução
2.3-Elongação
Ligação peptídica entre o Meti e o segundo aminoácido:
efeito catalítico do rRNA grande
2-Etapas da Tradução
2.3-Elongação
Translocação ou deslocamento
do ribossomo sobre o mRNA
correspondente a um códon
2-Etapas da Tradução
2.3-Elongação
Modelo computacional do
complexo de tradução procariótico
2-Etapas da Tradução
2.4-Terminação e liberação
Códons de
terminação
UAA
UAG
UGA
Término de tradução
em eucariotos
3-Polissomos
Polissomo: tradução rápida de uma única
mensagem por polissomo
4-Transcrição e tradução simultâneas em procariotos
Para Discussão:
1. O que se entende por regulação da expressão gênica?
2. Discutir o efeito da glicose e da lactose na modulação da expressão dos genes
do operon lac em Escherichia coli.
3. Comente sobre o efeito da compactação da cromatina no perfil da expressão
gênica em organismos eucariotos.
4. O que se entende por Código Genético?
5. O que se entende por ativação dos aminoácidos?
6. Como a formação de polissomos contribui para a maior velocidade de síntese de
proteínas?
7. Descreva o processo de início da tradução.
Quando não mencionado, as figuras apresentadas foram retiradas, com ou sem
modificações, das seguintes referências:
1. LODISH, H; DARNELL, J. E. e BALTIMORE, D. 2005. “Biologia Celular e
Molecular”,
5ª
edição.
Artmed
Editora
SA.
Porto
Alegre-Brasil.
(www.whfreeman.com/lodish)
2. LEHNINGER, A. L. NELSON, D. L e COX, M. M. 2000. “Principles of
Biochemistry”. 3ª Edition, Worth Publitions.