07/05/2015
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
Plano de Aula
-Dogma central
-Transcrição
-Processamento do RNAm eucariótico
-Tradução
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO
Prof. Juliana Schmidt
Curso Medicina 2015
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
FLUXO DA INFORMAÇÃO GÊNICA
Bibliografia
1957 - Crick:
ALBERTS, B.; BRAY, D.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WATSON, J.D.
Biologia molecular da célula. 3.ed. Artes Médicas Sul Ltda.: Porto Alegre. 2002.
Propôs o DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR
ALBERTS, B.; BRAY,D.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.;
WALTER, P. Fundamentos da biologia celular: uma introdução à biologia
molecular da célula. Artes Médicas Sul Ltda.: Porto Alegre. 2004.
GRIFFITHS, Anthony J. F.. Genética moderna. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,
2001.
LEWIN, Benjamin. Genes VII. Porto Alegre: Artmed, 2001.
WATSON, J. et.al. Biologia molecular do gene. 5. ed. Porto Alegre: Artmed 2006.
ZAHA, Arnaldo (Org.) Biologia molecular básica. 3. ed. rev. e ampl. Porto Alegre:
Mercado Aberto, 2003.
TRANSCREVER
COLINEARIDADE DA INFORMAÇÃO
Fita
codificadora
Fita molde
A MENSAGEM LINEAR DO DNA É TRANCRITA EM UMA
OUTRA MENSAGEM LINEAR  RNA
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ESTRUTURA DO RNA
ESTRUTURA DO RNA
- polímero de
ribonucleotídeos
RNA: - ácido ribonucléico
- núcleo e citoplasma
Geralmente unifilamentar
(exceto alguns vírus)
RIBONUCLEOTÍDEO
Base
nitrogenada
Grupo
fosfato
Açúcar
ribose
TIPOS DE RNA
ESTRUTURA DO RNA
Ligações fosfodiéster unem os nucleotídeos
RNA mensageiro (RNAm)
Informação da sequência de
aminoácidos para síntese de proteínas
Tamanho variável
TIPOS DE RNA
RNA mensageiro (RNAm)
TIPOS DE RNA
procariotos  RNA policistrônico
eucariotos  RNA monocistrônico
RNA ribossômico (RNAr)
Forma parte da estrutura dos ribossomos e participa na síntese de
proteínas
Tamanho 120 a 4800 (E.coli)
Sintetizado no nucléolo (RNAr policistrônico) e nucleoplasma (5S)
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TIPOS DE RNA
TIPOS DE RNA
RNA transportador
RNA nuclear pequeno (snRNA) e RNA nuclear heterogêneo
(hnRNA)
Participam do processamento do RNAm e RNAr
Carreador de
aminoácidos ativados
para síntese de
proteínas
Tamanho de 73 a 93
nucleotídeos
Estrutura em forma
de L
RNA de interferência
Induz interferência de RNA
Anticódon
Regulação da expressão gênica
TRANSCRIÇÃO
TRANSCRIÇÃO  RNA polimerase
Síntese de RNA no sentido 5’3’
não necessita de iniciador (“primer”)
Não possui atividade revisora (menor fidelidade)
Enzima RNA polimerase + NTPs (ATP, CTP, GTP e UTP)
Se liga especificamente a regiões promotoras
Procariotos: uma RNApol sintetiza RNAm, RNAt e RNAr
DNA serve como molde
Mamíferos: - RNApol I sintetiza RNAr (nucléolo)
Forma-se hélice híbrida DNA-RNA durante o processo
- RNApol II sintetiza RNAm e RNAsn
- RNApol III sintetiza RNAr (5S) e RNAt
TRANSCRIÇÃO
ETAPAS DA TRANSCRIÇÃO
Regiões Promotoras
Iniciação
Alongamento
Sequências específicas
de nucleotídeos no DNA
onde RNApol se liga e
inicia transcrição
Término
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TRANSCRIÇÃO Procariotos X Eucariotos
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
INICIAÇÃO
-RNApol desliza ao longo da dupla
hélice de DNA para encontrar sítios
de iniciação (sequências
promotoras)
-RNApol se liga aos locais de
iniciação formação do complexo
fechado
-desenrola pequeno trecho da dupla
hélice de DNA  formação do
complexo aberto
-formação das primeiras ligações
fosfodiéster (10 nt...)
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
ALONGAMENTO
ALONGAMENTO
-Bolha de transcrição: RNApol+DNA desenrolado+RNA nascente
-Bolha de transcrição: RNApol+DNA desenrolado+RNA nascente
-RNA sintetizado forma hélice híbrida DNA-RNA com o molde
-RNA sintetizado forma hélice híbrida DNA-RNA com o molde
-RNApol se desloca unidirecionalmente até encontrar sinal de término de
transcrição
-RNApol se desloca unidirecionalmente até encontrar sinal de término de
transcrição
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
TRANSCRIÇÃO EM PROCARIOTOS
TÉRMINO
RNApol atinge sinal de término
TÉRMINO
-RNApol atinge sequência
palindrômica rica em CG seguida
de sequência poli-U
-Formação de estrutura em forma
de alça ou grampo
-Desestabilização do híbrido DNARNA
-RNA se dissocia do molde e
posteriormente a RNApol
http://www.youtube.com/watc
h?v=fynGKohVYHw
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ONDE INICIA A TRANSCRIÇÃO?
QUAL FITA DE DNA É MOLDE PARA RNA POL?
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
Fatores de transcrição
Sequências estimuladoras (“enhacers”)
interagem com promotores
eucarióticos e promovem a
transcrição
RNApol por si só não é capaz
de reconhecer promotores e
iniciar a transcrição
Localizadas a centenas de bases das sequências promotoras
Acentuam a transcrição
Locais de ancoragem para montagem dos complexos de iniciação
Formação de alças aproximam regiões estimuladoras de promotoras
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
PROCESSAMENTO DO RNAm
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
PROCESSAMENTO DO RNAm
recebe CAP na porção 5’
recebe cauda poli-A na porção 3’
sofre remoção dos íntrons  SPLICING
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TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
TRANSCRIÇÃO EM EUCARIOTOS
PROCESSAMENTO DO RNAm
PROCESSAMENTO DO RNAm
SPLICING ALTERNATIVO
SPLICING realizado por conjunto de
ribonucleoproteínas que formam o
SPLICEOSSOMO
snRNPs
pode produzir uma série de proteínas correlatas a partir do mesmo
RNAm primário
CONTROLE DA EXPRESSÃO
CONVERSÃO DA INFORMAÇÃO
DE RNA PROTEÍNA
4 nucleotídeos diferentes no RNA
20 tipos diferentes de aminoácidos
NÃO EXISTE
CORRESPONDÊNCIA
DIRETA
nucleotídeo  aminoácido
Códon  3 nucleotídeos consecutivos
64 combinações possíveis
Taxa de transcrição de um gene
Tempo de degradação do RNAm (bac - 3min / euca – 30min a 10h)
O CÓDIGO GENÉTICO
O CÓDIGO GENÉTICO
É redundante
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TRADUÇÃO
TRADUÇÃO
Ribossomo
RNAr e proteínas
ribossomais
1 sítio para RNAm
3 sítios para RNAt
SUBUNIDADE MAIOR
Catalisa a formação das
cadeias peptídicas
SUBUNIDADE MENOR
Sítio de ligação ao RNAm
estabelece correspondência
entre códon e anticódon
Bac – 20aa/seg
Euca – 2aa/seg
TRADUÇÃO
TRADUÇÃO
RNA mensageiro
RNA transportador
Informação da sequência de aminoácidos
para síntese de proteínas  códons
Carreador de aminoácidos
ativados para síntese de proteínas
Tamanho variável
Mais de um RNAt para
determinados aa
Sítio de ligação do ribossomo
Códon de iniciação
Códon de terminação
Um mesmo RNAt pode parear com
mais de um códon
•Anticódon que pareia com códon
do RNAm
•Terminal 3’ onde aminoácido se
liga
TRADUÇÃO
ETAPAS DA TRADUÇÃO
Iniciação
Alongamento
Síntese da proteína no sentido aminocarboxi terminal
RNA lido no sentido 5’3’
RNA fornece sequência dos códons
Término
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TRADUÇÃO EM PROCARIOTOS
TRADUÇÃO EM PROCARIOTOS
INICIAÇÃO
ALONGAMENTO
-próximo aminoacil-RNAt se liga ao sítio A
no ribossomo
-formação da ligação peptídica (peptidil
transferase)
- deslocamento da subunidade maior
(distância 3 nt) depois deslocamento
subunidade menor
-RNAm interage com subunidade menor do ribossomo
-anticódon do primeiro RNAt pareia com códon de início de tradução do
RNAm
-RNAt iniciador ocupa o sítio P no ribossomo
TRADUÇÃO EM PROCARIOTOS
ALONGAMENTO
-formação da ligação peptídica (peptidil transferase do ribossomo)
-deslocamento da subunidade maior (distância 3 nt)
-depois deslocamento subunidade menor
-o dipeptidil-RNAt move-se de A para P e o
RNAt da formilmetionina deixa o ribossomo
pelo sítio E
-próximo aminoacil-RNAt se liga ao sítio A
vazio
TRADUÇÃO EM PROCARIOTOS
TÉRMINO
-sinal de parada (UAA, UGA, UAG)
do RNAm no sítio A do ribossomo
é reconhecido pelo fator de
liberação de proteína
-peptidil transferase catalisa
adição de H2O à cadeia peptidilRNAt
-liberação do polipeptídeo do
ribossomo
http://www.youtube.com/watch?v=DcCnmPeutP4
TRADUÇÃO EM EUCARIOTOS
TRADUÇÃO EM EUCARIOTOS
RNAt iniciador metionina
Ribossomos são maiores 60S+40S = 80S
RNAt se liga à subunidade menor
RNAt iniciador metionina
Subunidade menor se liga à ponta 5’
do RNAm
Códon iniciador é AUG mais próximo da ponta 5’ do RNAm
Move-se ao longo do RNAm
procurando 1º AUG
Subunidade 40S ataca o CAP da ponta5’ do RNAm
Acoplamento da subunidade maior
Mais fatores de iniciação (eIF)
procura AUG movendo-se no sentido 5’3’
O anticódon do RNAt-metionina ligado a 40S se pareia com AUG
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