Duplicação do DNA & Síntese de proteínas
ÁCIDOS NUCLÉICOS
1) Conceito:
Os Ácidos Nucléicos são macromoléculas, formadas por seqüências de nucleotídeos,
especializadas no armazenamento, na transmissão e no uso da informação genética.
Existem dois tipos de Ácidos Nucléicos:
a) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
b) RNA (Ácido Ribonucléico)
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos são compostos por monômeros chamados nucleotídeos.
Estrutura de um nucleotídeo:
1 Fosfato
1 Pentose
1 Base Nitrogenada
Nucleotídeo
ÁCIDOS NUCLÉICOS
2) Composição Química
Os Ácidos Nucléicos unem-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster
formando cadeias contendo milhares de nucleotídeos.
Fosfato
Ligações
Fosfodiéster
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.1) Tipos: Existem 5 tipos de bases nitrogenadas.
Podemos verificar que:
Timina (T) está presente
somente no DNA
E Uracila somente no RNA
São bases do DNA
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
São bases do RNA
Adenina
Uracila
Guanina
Citosina
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.2) Classificação: As Bases Nitrogenadas podem ser classificadas quanto ao número de
anéis.
Bases Pirimídicas
Contém apenas 1 anel na
estrutura molecular
Bases Púricas
Contém 2 anéis na estrutura
molecular
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
No
NoRNA
DNA
Guanina
Adenina
Comosempre
sempre
não possui
se
seliga
liga
Timina,
aaCitosina
Timina
Adeninae se
vice-versa
liga a Uracila
Adenina
Guanina
Citosina
Timina
Formação de 3
2 ligações de Hidrogênio
ÁCIDOS NUCLÉICOS
3) Bases Nitrogenadas
3.3) Pareamento de Bases Nitrogenadas
O Pareamento das Bases Nitrogenadas
se dá por meio de Ligações de Hidrogênio.
RNA
Como não possui Timina
Adenina ligará sempre com Uracila
E vice-versa
ÁCIDOS NUCLÉICOS
4) Pentose
Pentoses dos Ácidos Nucléicos
RNA
DNA
No RNA a pentose presente é
a Ribose
No DNA a Pentose presente é
a Desoxirribose
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Características:
1. Local de Produção: Núcleo da Célula (Transcrição)
2. Estrutura: 1 Fita (fita simples)
3. Nucleotídeo contendo:
a) Ribose
b) Bases Nitrogenadas:
Uracila, Adenina, Guanina e Citosina
c) Fosfato
4. Tipos de RNA:
a) RNAm (Mensageiro)
b) RNAt (Transportador)
c) RNAr (Ribossômico)
RNA
RNA
RNATransportador
Ribossômico
mensageiro
Participa
Transporta
Leva o código
da constituição
Aminoácidos
genético dos
doaté
DNA
Ribossomos.
o local
parada
o
São
citoplasma
síntese
armazenados
deonde
proteínas
ocorrerá
no núcleo
na Traduação.
a (nucléolo).
Tradução.
ÁCIDOS NUCLÉICOS
5) RNA (Ácido Ribonucléico)
Os tipos de RNA e suas funções
RNA Transportador (RNAt)
Carreador de aminoácidos
Forma de um trevo
RNA Mensageiro (RNAm)
Transcreve o código
genético e o leva para o
citoplasma.
RNA Ribossômico (RNAr)
Parte constituinte dos
Ribossomos
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Forma Estrutural
ÁCIDOS NUCLÉICOS
6) DNA (Ácido Desoxirribonucléico)
Características:
1. Estrutura: 2 Fitas unidas pelas
bases nitrogenadas em forma de α hélice
2. Nucleotídeo contendo:
a) Desoxirribose
b) Bases Nitrogenadas:
Timina, Adenina, Guanina e Citosina
c) Fosfato
3. Relação das Bases
a) A/T = 1
b) G/C = 1
4. Quantidade
a) Maior no núcleo/nucleóide (cromatina ou cromossomo)
b) Menor no citoplasma (mitocôndrias e cloroplastos)
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Principais diferenças entre RNA e DNA
Estrutura da
Molécula
RNA
DNA
Bases
Púricas
Bases
Pirimídicas
Adenina
Uracila
Fita Simples
Guanina
Citosina
Adenina
Timina
Fita Dupla
Guanina
Citosina
Pentose
Função na célula
Ribose
Síntese de Proteínas
(RNAm e RNAt) e
formação de
ribossomos(RNAr)
Desoxirri
bose
Armazenamento e
transmissão de
informação genética
DUPLICAÇÃO DO DNA
1) A Estrutura do DNA
Elucidada em 1953 por Watson e Crick
o Modelo Helicoidal – Dupla Hélice
DUPLICAÇÃO DO DNA
2) Propriedades da Duplicação
a) O DNA é a única molécula capaz de sofrer auto-duplicação.
b) A duplicação do DNA ocorre sempre quando uma célula vai se dividir.
c) Ocorre durante a fase S da intérfase.
d) É do tipo semiconservativa, pois cada molécula nova apresenta uma das fitas vinda
da molécula original e outra fita recém sintetizada.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3) A Replicação
A replicação do DNA ocorre em duas etapas:
a) Separação das bases nitrogenadas.
b) Inserção e pareamento de novos nucleotídeos
em cada fita pela DNA polimerase.
A Enzima DNA polimerase capta nucleotídeos e
os unem, conforme o pareamento:
A-T / G-C
Para este processo ocorrer é necessário
energia! De onde será que vem essa energia?
OsEssa
nucleotídos
energia liberada
que chegam
é então
carragam
utilizada
consigo
pela 3
grupos
Enzimafosfatos.
DNA polimerase
Quando opara
nucleotídeo
unir um é
inseridonucleotídeo
na fita há liberação
ao outro.
de energia
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.1) Origem de Replicação
Por ser muito extenso o DNA
é aberto em locais específicos
chamados Origens de
replicação.
As origens de replicação
formam “bolhas de
replicação” que avançam para
os dois lados
simultâneamente.
Por isso a replicação do DNA é
dita Bidirecional
Semiconservativa
A medida que vão avançando
elas vão se encontrando até
duplicar o DNA inteiro.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.2) Início da Replicação
1. A enzima DNA polimerase não é capaz de iniciar uma fita a partir do nada.
2. As DNA’s polimerase necessitam de uma fita inicializadora auxiliar (primer)
3. Uma enzima chamada primase confecciona o primer para que a DNA polimerase
possa iniciar a duplicação do DNA.
DUPLICAÇÃO DO DNA
3.3) Sentido de Alongamento do DNA: 5’  3’
•
•
A DNA polimerase percorre o DNA sempre no sentido 5’  3’
Dessa maneira o DNA novo só pode crescer neste sentido 5’  3’
Etapas da duplicação
2)
3)
4)ANa
1)
Sófita
Na
medida
que
de
frente
o cima
DNA
que
vai
apresenta
éa chamada
ahelicase
enzima
fita
uma
vaihelicase
líder
abrindo
orientação
poisaabrindo
se
dupla
anti-paralela
encontra
hélice
a dupla
na
a
hélice.
DNA
entrepolimerase
as duas (5’
fitas.
vai
orientação
correta
 3’)
sintetizando a fita líder
6)
8)7)
AIsso
No
fita
Dessa
final
de maneira,
baixo
do processo:
é chamada
a fita
Os
5)
significa
que
se
a fita
primers
de
retardada
fita retardada,
da fita
éna
sintetizada
retardada
pois nesse
de
são
líder
está
orientação
removidos
trechos
caso (5’
aem
DNA
etrechos
os
polimerase
fragmentos
a partir
correta

3’)
a outra
não
de
alonga
deprimers
DNAesta
unidos
formando
fita no
pela
sentido
DNA
vários
está.
fragmentos
contrário
polimerase.
à helicase.
de DNA.
DUPLICAÇÃO DO DNA
4) Video
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
1) Visão Geral
A síntese de proteínas
contém duas etapas:
1) Transcrição (núcleo)
DNA  RNA
2) Tradução (citoplasma)
Formação do Polipeptídio
Em resumo: A Síntese de
Proteínas consiste em unir
aminoácidos de acordo com a
seqüência de códons
presentes no RNAm
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
a) Um fragmento de DNA (gene) é utilizado como molde para confeccionar moléculas de
RNA
b) Gene: É um trecho do DNA que pode ser transcrito em RNA.
c) Os RNA’s formados podem ser de três tipos:
•
RNAm (mensageiro)
•
RNAt (transportador)
•
RNAr (ribossômico)
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição
AComo
O
Sempre
A
RNA
promotor
RNA
Quem
apolimerase
RNA
polimerase
antes
realiza
polimerase
apresenta
dease
cada
só
liga
gene
pode
uma
transcrição
consegue
ao promotor
sequência
existe
transcrever
identificar
um
do eDNA
trecho
de
abre
trechos
bases
éos
aade
do
DNA
enzima
que
dupla
DNA
chamado
a RNA
hélice
genes???
que
RNAsejam
polimerase
Polimerase
do
promotor.
DNA
genes!
e
iniciareconhece.
o processo de
transcrição!!!
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
2) Transcrição em vídeo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
3) Transcrição em Procariotos
a)
b)
c)
d)
Em procariotos (bactérias) um promotor controla a transcrição de mais de um gene.
O sistema 1 promotor  vários genes é chamado de Operon.
O RNAm de um procarioto carrega consigo a informação de mais de um gene.
Dessa maneira a tradução do RNAm de procariotos irá produzir mais de uma proteína diferente.
RNA Procariótico
seqüência não codificante
Seqüência α
P
Seqüência β
Seqüência γ
5’
3’
Proteína α
Proteína β
Proteína γ
RNA Eucariótico
P
Seqüência Codificante
5’
3’
Proteína
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
3) Transcrição em procariotos - Vídeo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
4) Transcrição em Eucariotos (Exons e Íntrons)
a) Os genes de Eucariotos não são contínuos
b) Existem fragmentos denominados Exons e fragmentos denominados Íntrons
c) Os Éxons são funcionais e codificam proteínas; porém os Íntrons não codificam.
Dessa
Este
O
Na
Enzimas
RNA
transcrição
processo
maneira
mensageiro
denominadas
de
somente
tanto
retirada
que
oso
Nucleases
dos
RNAm
Éxons
possui
Ligases
Éxons
quanto
contendo
Éxons
irão
retiram
recebe
erealizar
osÍntrons
Éxons
Íntrons
todos
o nome
a ééos
Íntros
união
que
chamado
são
vai
deixando
depara
transcritos.
todos
deaPrimário.
segunda
no
os Éxons
RNAm
formando
etapa
somente
Splicing
da Síntes
um
os Éxons
RNAm
de
Proteínas,
Secundário
a Tradução no
citoplasma da célula.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
É o processo no qual as seqüências de nucleotídeos em uma molécula de RNA mensageiro direciona
a incorporação de aminoácidos em uma proteína.
a)
b)
c)
d)
É a Segunda Etapa da Síntese de proteínas e ocorre no citoplasma
O RNA mensageiro após ser transcrito sai do núcleo e migra para o citoplasma
O RNA mensageiro é utilizado como molde para a produção de proteínas
Participantes da Tradução: RNA mensageiro, RNA transportador, Ribossomos e Aminoácidos.
RNA transportador
Metionina
Prolina
RNA mensageiro
Códon
Serina
Aminoácidos
Ribossomo
Anticódon
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
ADessa
Cada
Na
Lembre-se
Tradução
AOs
Tradução
Tabela
3códigos
maneira
Bases
ocorre
de
docada
(triplet)
do
que
Código
cada
Gene
nas
CÓDON
existem
CÓDON
do
organelas
Genético
dogene
DNA
(3
Códons
do
bases
do
são
RNAm
nos
celulares
DNA
de
do
Início
chamadas
possui
RNAm)
transcrito
informa
(AUG)
recebe
3codifica
Ribossomos.
bases
equal
oCódons
em
nome
aminoácido
CÓDONS
nitrogenadas
umde
de
Aminoácido.
Estes
Código.
Parada
depossuem
será
RNA
que
(UAA), 2
subunidades,
complementa
incorporado
1 CÓDON
(UAG)
mensageiro.
na
as
seu
=proteína
quais
1 respectivo
eAMINOÁCIDO.
(UGA)
se unem
dependendo
CÓDIGO.
quando o
do
Ribossomos
códon presente
se ligano
aoRNAm
RNAm.
Código
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Códon de parada
(UAA)
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Resumo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução em vídeo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Tradução no R.E.R
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução no R.E.R. em vídeo
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
5) Tradução
Destino dos polipeptídios transcritos
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
6) O Código Genético
O código genético consiste em trincas de nucleotídeos (códons)
Como existem 4 bases de RNA (A,U,G,C), existem ao todo 64 códons.
Porém, como vimos, um códon (AUG) é o de inicio e três são se parada (UAA), (UAG) e (UGA).
Podemos dizer também
Porém,
Dizemos
Então,
Existem
o há
Código
que
apenas
mais
o Genétigo
Código
de20
um é
que
o Código
Genético
não
Genético
aminoácidos
códon
é Ambíguo:
épara
Degenerado
diferentes
certos
um
único
universal,
pois
os
códons
códon
para
aminoácidos.
não
Redundante.
60
especifica
códons.
mais
têm ou
o
mesmo
significado
doem
quequase
um aminoácido.
todos os
organismo do planeta.