O DNA, RNA e o código genético
Raphael Bessa Parmigiani, PhD
Centro de Oncologia Molecular
Instituto Sírio-Libanes de Ensino e Pesquisa
Curso de Introdução à Biologia Molecular
Goiânia, Maio 2014
Overview
• Estrutura do DNA
• Replicação
• Transcrição
• Tradução e o código genético
Componentes do DNA
DNA é um polímero formado por nucleotídeos.
Cada nucleotídeo consiste em açúcar (desoxiribose), uma base nitrogenada
e um grupo fosfato
Há 4 tipos de nucleotídeos encontrados no DNA: A, G, T e C.
Estes nucleotídeos podem ser de 4 tipos:
O DNA
* Cada molécula de DNA é composta por uma seqüência de
nucleotídeos ligados um atrás do outro.
timina
Nucleotídeo
Nucleotídeo
* Cada nucleotídeo
consiste de 3 partes:
• grupo fosfato,
• uma desoxirribose
(açúcar) e
• uma base
nitrogenada.
adenina
citosina
fosfato
guanina
base
Pirimidinas
açúcar
Purinas
A ligação fosfo diester
Os ácidos nucléicos
DNA
RNA
Açúcar
Desoxiribose
Ribose
Bases
A, G, T e C
A, G, U e C
Estrutura
Fita dupla
Fita simples
Estabelecimento do dogma da
biologia
Transcrição
DNA
Replicação
Tradução
RNA
Transcrição
reversa
Proteína
A replicação do DNA
Origem de replicação
A replicação do DNA
3’
5’
RNA polimerase
RNA primer
3’
5’
Replicação: semi conservativa
Because each double-stranded DNA molecule contains one original and one
new strand, the replication process is called semi-conservative.
A transcrição: copiando o DNA para o RNA
A transcrição: copiando o DNA para o RNA
Transcrição
DNA
RNA
RNA codificantes
RNA não-codificantes
Tradução
Proteínas
estrutural – rRNA e tRNA
regulatória - miRNA
O mundo dos RNAs
O processamento do RNA mensageiro
Genes humanos são descontínuos
Compostos por exons e íntrons
Transcrição ocorre no núcleo
Produção de um transcrito primário
Modificações para exportação:
-5’ capping
- splicing
-poly-Adenilação 3’
mRNA Splicing: remoção de íntrons
90% genes humanos apresentam splicing alternativo
Geração de variabilidade!
Processamento do mRNA: poliadenilação 3’
• Clivagem extremidade 3’ e adição de uma cauda de As
• Função:
- Proteção do mRNA da degradação
- Exportação para o citoplasma
- Favorecer a tradução protéica
DNA
mRNA
Poliadenilação alternativa
A tradução: do mRNA para a proteína
O código genético – um problema matemático





A conversão da informação armazenada em apenas 4
nucleotídeos só pode ser convertida em 20 aminoácidos através
de combinações desses nucleotídeos.
O código genético é uma combinação de 3 bases (códon) que
determinam um aminoácido.
Combinações de 4 nucleotídeos, 3 a 3, geram 64 combinações
diferentes para apenas 20 aa.
Mais de uma combinação codifica um mesmo aminoácido –
código genético degenerado.
Algumas combinações determinam o término da tradução – stop
codon
O Código degenerado e as 3 fases
de leitura
A mudança da fase de leitura gera
proteínas completamente distintas!
Mutações podem alterar o aminoácido
ou a fase de leitura!!!!!
Tipos de mutações pontuais
Regiões não codificantes
Regiões codificantes
“Silenciosa”
Sinônima
Não sinônima
Nonsense
Tipos de mutações pontuais
DNA genômico
Estrutura de um RNA codificante
5’
AUG
STOP
3’
AAAAAAAAAA
5’ UTR
CDS
UTR = untranslated region
CDS = Coding sequence
3’ UTR
Tipos de mutações pontuais
Causam o frame shift
Take home messages
• Os ácidos nucléicos são formados por nucleotídeos, sendo o
DNA uma molécula fita dupla e o RNA, fita simples.
• DNA tem a capacidade de ser auto duplicado através de um
mecanismo denominado replicação.
• O RNA é formado a partir da transcrição da informação contida
no DNA.
• A informação contida no RNA mensageiro é passada para a
formação da proteína através da leitura do código genético,
em processo denominado tradução.
Obrigado!
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