Síntese Protéica - Tradução
Biologia Molecular
Profª. Marília Scopel Andrighetti
Estrutura dos tRNAs

tRNA – transfere a informação contida no genoma
para uma sequência de aminoácidos;

Deve existir, pelo menos, um tRNA para cada
aminoácido presente na célula;

Os tRNAs de eucariotos e procariotos apresentam
uma estrutura secundária de folha de trevo, mantida
por sequências complementares na própria molécula;

Em sua estrutura, apresentam 4 braços principais,
contendo regiões pareadas (hastes) e regiões de fita
simples (alças), e um braço variável.
Estrutura dos tRNAs
Braço aceptor: região conservada –
CCA. A ligação com o aminoácido ocorre
com o OH da ribose da adenina;
Braço TC: Apresenta na alça uma base
não usual, denominada pseudouridina;
Braço D: Presença de bases modificadas;
Braço do anticódon: contém o triplet do
anticódon no centro da sequência, formando
a alça;
Braço variável: pode ser pequeno (75%
das células) ou longo.
Aminoacil-tRNA

Os tRNAs são denominados
aminoácido que representam;
de
acordo
com
o

Quando estão ligados ao aminoácido, são chamados
de aminoacil-tRNA;

Um tRNA pode ligar-se a somente um aminoácido,
ligando-se covalentemente a ele;

O tRNA contém um aminoácido complementar ao
códon do mRNA que representa o aminoácido.
Aminoacil-tRNA funcional

O
aminoacil-tRNA
funcional
apresenta uma estrutura em forma
de L;

A haste da região aceptora e a da
TC forma uma dupla hélice,
enquanto que a haste do anticódon
e do braço D formam uma segunda
dupla hélice;

O aminoácido e o anticódon são
posicionados
em
ambas
extremidades do L;

A estrutura é mantida por pontes
de hidrogênio entre diferentes
regiões da molécula.
Aminoacil-tRNA sintetase

Enzima que sintetiza a ligação do tRNA com o
aminoácido (existem, pelo menos, 20 sintetases);

Ativação do aminoácido: reage com ATP e libera
pirofosfato (PPi);

O aminoácido ativado é transferido, então, para o
tRNA, formando a aminoacil-tRNA;

A enzima aminoacil-tRNA sintetase tem um
mecanismo de correção de erro, para evitar a
incorporação de um aminoácido incorreto no tRNA.
Estrutura dos Ribossomos

Estrutura compacta de ribonucleoproteínas com 2
subunidades. Cada subunidade é formada por
proteínas associadas a moléculas de rRNAs;

Ribossomos são organelas assimétricas, compostas
por uma região de base e outra contendo uma
cabeça, ou protuberância.
Subunidades Ribossomais

Procariotos:

Subunidade 50S: maior

Subunidade 30S: menor

Eucariotos:

Subunidade 60S: maior

Subunidade 40S: menor
70S
80S
Sítios Ativos dos Ribossomos

Sítio A: subunidades 50S ou 60S; liga-se com o
aminoacil-tRNA;

Sítio P: subunidades 30S ou 40S; liga-se
peptidil-tRNA;

Sítio E: sítio
sintetizadas.
de
saída
das
novas
ao
proteínas
Pareamento entre rRNA e Ribossomo

Para o início da síntese proteica precisa ocorrer a
ligação entre o mRNA e o ribossomo:

Procarioto

Sítio de ligação do ribossomo (RBS):
•
Sequência de mRNA que é recoberta pelo ribossomo;
•
O códon de iniciação AUG está contida na sequência;
•
mRNA possui uma sequência parcialmente complementar à
uma região do rRNA, denominada Shine-Delgarno. É uma
sequência localizada a 7 nucleotídeos do códon AUG, em
direção à extremidade 5’.
Pareamento entre rRNA e Ribossomo

Eucarioto

Reconhecimento do Cap 5’:
•
A subunidade 40S do ribossomo reconhece o Cap 5’ e
desloca-se pelo mRNA até encontrar o códon de iniciação
AUG.
Códon de iniciação e tRNA iniciador

Em procariotos, o início da síntese proteica é definida
pela RBS e pelo códon iniciador AUG (metionina);

Nesse caso, o tRNA iniciador está ligado a uma
metionina que contém um grupo formil ligado ao
radical amino, formando tRNAfMet;

Esse tRNA é utilizado somente como iniciador;

Já o tRNAMet reconhece metioninas internas, nunca
apresentando uma metionina formilada.
tRNA iniciador

Somente o tRNAfMet liga-se ao sítio P do ribossomo, o qual
é formado pelo mRNA e a subunidade 30S (procariotos);

A ligação do tRNAfMet adicionado ao mRNA e à subunidade
30S forma o complexo de iniciação da tradução.
Diferença entre o início da síntese proteica em Eu e Procariotos
Em bactérias, o complexo de iniciação forma-se em um local específico
(RBS), próximo ao códon AUG;
Em eucariotos, o Cap 5’ é reconhecido e a subunidade 40S desliza até o
AUG.
Tradução

Durante a síntese de proteínas, os ribossomos deslocamse ao longo do mRNA, possibilitando um pareamento entre
esse e os tRNAs que carregam os diferentes aminoácidos
que irão compor as proteínas;

Os ribossomos deslocam-se ao longo do mRNA, na direção
5’3’, sintetizando a proteína no sentido amino para
carboxi-terminal;

Um mesmo mRNA é traduzido por diferentes ribossomos
Tradução

O ribossomo se desloca expondo novos triplets nos sítios A
e P;

O sítio A expõe o códon correspondente ao aminoácido
novo que será incorporado, sendo ocupado pelo aminoaciltRNA complementar a ele;

O sítio P é ocupado pelo tRNA correspondente ao códon
anterior, o qual também carregará a cadeia polipeptídica
em formação (peptidil-tRNA).
Início

Complexo de iniciação: ribossomo, mRNA e aminoaciltRNA inicial

1º - liga-se a subunidade menor 30S no sítio RBS do mRNA,
seguido pelo aminoacil-tRNA inicial, formando o complexo de
iniciação;

2º - adição de 50S formando o ribossomo completo.
No sítio P está o tRNAfMet e no A o códon do aminoácido seguinte

Em eucariotos, a subunidade 40S reconhece o cap 5’ e
desloca-se até o primeiro AUG. Após, liga-se o aminoaciltRNA inicial no sítio P, formando o complexo de iniciação.

Por fim, a subunidade 60S une-se ao complexo, formando
o ribossomo completo.
Alongamento

Os aminoácidos são adicionados isoladamente, devendo
ocorrer o processo de forma cíclica;

Dessa forma, sempre o aminoacil-tRNA a ser incorporado
estará no sítio A e o peptídeo localizado no sítio P;

O peptídeo ligado no sítio P é transferido para o aminoaciltRNA do sítio A pela peptidil-transferase, localizada na
subunidade maior do ribossomo (50S ou 60S);

O tRNA fica sem aminoácido ligado no sítio P e o peptidiltRNA no sítio A.
Translocação

O ribossomo avança 3 nucleotídeos no mRNA:

O tRNA não carregado é liberado do sítio P;

O peptidil-tRNA move-se do sítio A para o sítio P;

Um novo códon é exposto no sítio A, o qual está preparado
para receber o aminoacil-tRNA correspondente;

O alongamento será sempre seguido pela translocação e
assim por diante;

Ambos eventos não acontecem simultaneamente.
Terminação

Aparece no sítio A um dos códons de terminação – UAG,
UGA, ou UAA;

Tais códons não são reconhecidos por tRNAs, mas sim por
proteínas;

A peptidil-transferase libera o peptídeo do tRNA;

O tRNA é liberado do ribossomo;

O peptídeo é liberado através do sítio E;

As subunidades dos ribossomos são dissociadas.
aa livre
Ribossomo
Phe
Gly
His
Glu
Proteína
Asp
Met
Ala
Cys
5’
tRNA
3’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
Molécula de mRNA
Direção do avanço do ribossomo
códon
Phe
Gly
His
Glu
Asp
Met
Ala
Cys
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Phe
Gly
His
Glu
Met
Ala
Cys
Asp
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
His
Gly
Met
Ala
Cys
Asp
Phe
Glu
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Ile
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
His
Gly
Phe
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Lys
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Ile
His
Gly
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
Lys
Ile
His
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Lys
Ile
5’
AU G G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUA
3’
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Leu
Lys
5’
G CAU G C GAC GAAU U C G GACACAUAAAA
3’
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Met
Leu
5’
U G C GAC GAAU U C G GACACAUAAAAU UA
3’
Met
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Asn
Met
5’
GAC GAAU U C G GACACAUAAAAU UAAU G
3’
Met Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Pro
Asn
5’
GAAU U C G GACACAUAAAAU UAAU GAAC
3’
Met Ala Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Gln
Pro
5’
U U C G GACACAUAAAAU UAAU GAAC C CA
3’
Met Ala Cys Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’
G GACACAUAAAAU UAAU GAAC C CACAA
3’
Met Ala Cys Asp Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’
STOP 3’
CACAUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAA
Ala Cys Asp Glu Phe
Met
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’
STOP
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAAAAA
3’
Ala Cys Asp Glu Phe
Met
Gly
His
Ile
Lys
Leu
Met
Asn
Pro
Gln
5’
STOP
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAATAC
3’
Ala Cys Asp Glu Phe
Met
Gly
His
Ile
Gln
Lys
Pro
Leu
Asn Met
5’
3’
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAATAC
VARIAÇÃO GENÉTICA
= MUTAÇÃO E POLIMORFISMO
Ala Cys Asp Glu Phe
Met
Gly
His
Ile
Gln
Lys
Pro
Leu
Asn Met
5’
3’
AUAAAAU UAAU GAAC C CACAAUAATAC
Ala Cys Asp Glu Phe
Met
Gly
His
Ile
Gln
Lys
Pro
Leu
Asn CYS
5’
Muda a
forma e
função
3’
A U A A A A U U A A U G A A C AA A C A A U A A T A C
O Dogma Central da Biologia Molecular
Define o paradigma da biologia molecular, em que a
informação é perpetuada através da replicação do DNA e é
traduzida através de dois processos:

1.Transcrição,
que converte a informação do DNA em uma forma
mais acessível (uma fita de RNA complementar);
2.Tradução,
proteínas.
que converte a informação contida no RNA em
Núcleo
RNA polimerase
Gene
Transcrição
hnRNA
Processamento
mRNA
Tradução
Citoplasma
proteína