Dogma Central da Biologia
Molecular
TRADUÇÃO
TRANSCRIÇÃO
DNA
Armazena as
informações
RNA
mensageiro
Proteína
Exerce as funções
celulares
Histórico
Grifith F., 1928
Avery, MacLeod e McCarthy, 1943
Princípio transformante
DNA , o princípio transformante
Nucleotídeos e ácidos nucléicos
=
Um nucleotídeo consiste de uma base nitrogenada, um açúcar com cinco
átomos de carbono e um ou mais grupos fosfato
Ribonucleotídeos x Desoxirribonucleotídeos
R
Ribonucleotídeos: R= OH
Desoxiribonucleotídeos: R= H
Ligação fosfodiéster
Ocorre entre o grupo químico
hidroxil (OH) ligado ao terceiro
carbono da pentose de um
nucleotídeo, e o fosfato do
nucleotídeo seguinte ligado ao
carbono 5 da pentose do mesmo
Pareamento das bases nitrogenadas
DNA:
Adenina ----- Timidina (A-T)
Timina ----- Adenina (T-A)
Citosina ----- Guanina (C-G)
Guanina ----- Citosina (G-C)
RNA:
Adenina ----- Uracila (A-U)
Uracila ----- Adenina (U-A)
Citosina ----- Guanina (C-G)
Guanina ----- Citosina (G-C)
Dupla-Hélice do DNA
Organização do material genético (Eucariotos)
Replicação do DNA
Processo no qual uma molécula
de DNA dupla fita é duplicado
Semiconservativa
Vídeo
Replicação do DNA
-Enzimas da replicação
DNA topoisomerases
Helicases
Proteínas que impedem que as fitas de DNA se re-associem antes de
serem replicadas (SSBPs)
Enzimas que sintetizam os iniciadores de RNA
DNA polimerase
Enzimas que removem os iniciadores
Enzima para ligar covalentemente os fragmentos de Okazaki
ETAPAS DO PROCESSO
INICIAÇÃO
ELONGAÇÃO
TERMINAÇÃO
Replicação do DNA
INICIAÇÃO
A abertura da dupla hélice
depende da atividade de
enzimas denominadas DNAhelicases, que catalisam o
desenrolamento do DNA e
Topoisomerases, que irão
reduzir a tensão gerada na
hélice de DNA durante o
surgimento das forquilhas de
replicação e as proteínas de
ligação ao DNA fita simples
Replicação do DNA
ELONGAÇÃO
O DNA é sintetizado no sentido 5´--- 3´
pelas DNA polimerases
Replicação do DNA
ELONGAÇÃO
Síntese da fita contínua
Fita descontínua
As DNA polimerases
requerem a presença de
pequenos fragmentos de
oligonucleotídeos para
dar início a síntese da
nova fita
Síntese da fita descontínua
Replicação do DNA
TERMINAÇÃO
Passos finais da síntese da fita contínua
Dogma central do fluxo da informação
genética
núcleo
eucariotos
citoplasma
Compartilham um mesmo genoma?!!
Expressam os mesmos genes?!!
Importância da transcrição:
Expressão diferencial em tecidos
Shyamsundar et al., 2006
Dogma Central da Cozinha
Receita 1
Livro de
receitas
Receita 2
Armazena as
informações
mensageiro
Tutu de
feijão
Pato no
tucupi
Exerce as funções
Estrutura de um gene
Região promotora
Unidade de transcrição
Seq. terminação
Região promotora: controla quando, onde e quanto deste gene será transcrito
Unidade de transcrição: Sequência molde para a síntese da molécula de RNA.
Codifica tanto os exons quanto os introns (quando presentes).
Sequência de terminação: Sinaliza o final da transcrição. Também é importante
para a poliadenilação dos RNA mensageiros.
Transcrição do DNA – síntese de RNA
Processo no qual partes específicas na seqüência de DNA dupla fita são utilizados
como moldes na síntese de RNAs
-RNA mensageiro (RNAm): As moléculas de RNAm sintetizadas a partir dos
genes têm a informação para a síntese de proteínas, codificada na forma de
trincas de bases nitrogenadas. Cada trinca é chamada códon e define cada
aminoácido constituinte da proteína
Transcrição do DNA – síntese de RNA
-RNAs transportadores (RNAt): são
sintetizados a partir de segmentos de DNA
presentes em certas regiões específicas dos
cromossomos. É o responsável pelo
transporte de aminoácidos até os ribossomos,
onde eles se unem para formar as proteínas.
Um RNAt é uma molécula relativamente
pequena. Em uma das extremidades liga-se
um aminoácido específico; em sua região
mediana há uma trinca de bases, o
anticódon. Por meio do anticódon, o RNAt
emparelha-se temporariamente a uma trinca
de bases complementares do RNAm o códon.
Transcrição do DNA – síntese de RNA
-RNAs ribossomais (RNAr):
São os principais componentes
dos ribossomos, que são
grandes maquinarias
macromoleculares que guiam a
montagem da cadeia de
aminoácidos pelo mRNA e
tRNA.
Transcrição
•Síntese de uma molécula de RNA a partir
de uma fita molde de DNA.
•Etapas do processo de transcrição:
•Iniciação
•Elongação
•Terminação
Principais Elementos
•
•
•
•
DNA molde
Fatores de transcrição: gerais e “específicos”
RNA polimerase II (RNAm)
Ribonucleotídeos trifosfatos
Video 1
• transcricao
Elongação
RNA Polimerase
Terminação e poliA
Cap 5´
Splicing
Importância da transcrição
Komor et al., 2005
Terapia celular com células tronco
Importância da transcrição:
Diabetes X Normal
King et al., 2005
Importância da transcrição:
Câncer de próstata
Lapointe et al.,
Genes que aumentam a predisposição ao
câncer
Vogelstein and Kinzler, 2004
Regulador de Fator
de Transcrição
Fator de
Transcrição
Fator de
Transcrição
Fator de
Transcrição
Proteína quinase
Regulador de Fator
de Transcrição
Proteína quinase
Regulador de Fator
de Transcrição
Dogma central do fluxo da informação
genética
núcleo
eucariotos
citoplasma
Tradução
•Síntese de proteínas a partir da
informação contida em um RNA
mensageiro.
•Etapas da tradução:
•Iniciação
•Elongação
•Terminação
Iniciação
Elongação
O Código
Traduzindo bases em
aminoácidos
•Janelas de Leitura
Características do código genético
•
•
•
•
•
•
Códons compostos de 3 bases
O código genético é degenerado
Não há sobreposição de códons
Existem 3 sinais de término
A tradução é iniciada em um códon AUG
O RNAm é lido no sentido 5’ para 3’
Término
•Códons de término
•UGA – UAG – UAA
•Fatores de terminação
reconhecem estes códons e
induzem a liberação da proteína e
a dissociação dos ribossomos,
RNAt e RNAm.
As proteínas são sintetizadas em polirribossomos
Diferentes maneiras de regular
a atividade de uma proteína
1. Transcrição
2. Processamento pós-transcricional
3. Degradação de RNA
4. Tradução
5. Regulação por ligantes
6. Localização subcelular
7. Processamento pós-traducional
8. Degradação de proteínas