Dogma Central da Biologia Molecular
TRADUÇÃO
TRANSCRIÇÃO
DNA
Armazena as
informações
RNA
Proteína
mensageiro
Exerce as funções
celulares
Dogma Central da Cozinha
Receita 1
Livro de
receitas
Receita 2
Armazena as
informações
mensageiro
Tutu de
feijão
Pato no
tucupi
Exerce as funções
Histórico
Grifith F., 1928
Princípio transformante
Histórico
Avery, MacLeod e McCarthy, 1943
DNA , o princípio transformante
Nucleotídeos
uma base nitrogenada (carbono e nitrogênio);
uma pentose (açúcar com cinco carbonos);
um grupo fosfato.
Bases Nitrogenadas
Purinas
Pirimidinas
A ligação entre o grupo fosfato e a pentose
é feita através de uma ligação fosfoéster
com a hidroxila ligada ao carbono-5 da
pentose.
A ligação entre a base nitrogenada e a
pentose é feita covalentemente através de
uma ligação N-glicosídica com a hidroxila
ligada ao carbono-1 da pentose.
Em uma extremidade possui livre a
hidroxila do carbono-5 da primeira
pentose e na outra a hidroxila do
carbono-3 da última pentose.
Ácidos Nucleicos
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
O início do processo de replicação do DNA é o desenrolamento das fitas seguindo pela
separação das duas fitas da dupla hélice parental, por ação de uma enzima denominada
DNA helicase. Essa enzima quebra as ligações de pontes de hidrogênio existentes entre
as duas bases nitrogenadas das cadeias complementares de nucleotídeos. As fitas
complementares permanecem abertas devido a proteínas que se ligam a elas.
Replicação do DNA
ELONGAÇÃO
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?!!
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 ligase 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
Promotores de genes transcritos pela RNApol II
Tata Binding Protein
Complexo TFIID
Elongação
RNA Polimerase
Terminação e poliA
Cap 5´
Splicing
Importância da transcrição:
Expressão diferencial em tecidos
Shyamsundar et al., 2006
Importância da transcrição
Komor et al., 2005
Importância da transcrição:
Diabetes X Normal
King et al., 2005
Importância da transcrição:
Câncer de próstata
Lapointe et al., 2004
Terapia celular com células tronco
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