Biologia Celular

Profa. Dra. Ivina Brito

ÁCIDOS NUCLÉICOS

• Dois tipos:

Ácido ribonucleico (RNA)

Ácido desoxirribonucleico (DNA)

Ácido desoxirribonucleico (DNA)

Ácido ribonucleico (RNA)

• Contém a informação genética

•Fita dupla

• Bases nitrogenadas:

• Adenina, timina, guanina e citosina

• Pentose: desoxirribose

• Participa da síntese de proteínas

• Fita simples

• Bases nitrogenadas:

• Adenina, uracila, guanina e citosina

• Pentose: ribose

• RNAm, RNAt e RNAr

DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR

DNA RNA PROTEÍNAS Transcrição Tradução

Replicação

Capacidade que tem o DNA de fazer cópias de si mesmo

• Ocorre na intérfase

• É semiconservativa

• Cada fita serve de molde para a síntese de um novo DNA

• Acontece na direção 5’ 3’

• Direção 5’ 3’

Ocorre entre o grupo hidroxila (OH) ligado ao terceiro carbono dapentose (carbono 3’) de um nucleotídeo, e o grupo fosfato ligado aocarbono 5 da pentose (carbono 5’) do nucleotídeo seguinte.

PENTOSE

ÁCIDO FOSFÓRICO

BASE NITROGENADA

LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER

3’

5’

5’

3’

Capacidade que tem o DNA de fazer cópias de si mesmo

• Ocorre em duas etapas:

• Separação das bases nitrogenadas

• Inserção e pareamento de novos nucleotídeos em cada fita

Capacidade que tem o DNA de fazer cópias de si mesmo

• Origens de replicação:

• Locais de separação das fitas

• Contêm segmentos de DNA especiais

• Formam “Bolhas de replicação” que avançam para os dois lados, formando 2 forquilhas de replicação

• Replicação é bidirecional

Enzimas auxiliam na replicação

• HELICASE:

• Separa a dupla fita

• PRIMASE:

• Sintetiza os iniciadores (primers)

• DNA TOPOISOMERASES:

• Desenrolam a dupla fita

• DNA POLIMERASE:

• Sintetiza a nova fita

• Ocorre no núcleo das células

• No DNA, forma-se a “Bolha de transcrição”

• O RNA é sintetizado no sentido 5’ 3’

• RNA polimerase

• Tipo I: maioria dos RNAs

• Tipo II: RNAm

• Tipo III: RNAr e RNAt

É a síntese de uma molécula de RNA a partir de um molde de DNA

• Fatores de transcrição:

• Proteínas especiais que regulam a transcrição

• Interagem com as regiões reguladoras e promotoras do gene

• Processamento do RNA

• É o conjunto de modificações que os transcritos primários sofrem para

se converter em RNA funcionais

• Alguns RNA primários contêm segmentos sem significado funcional

aparente, como os íntrons no RNAm e os espaçadores do RNAr 45S

• Processamento do RNAm

• Modificações necessárias para que o RNAm possa sair no núcleo e

atuar no citosol

• Remoção dos íntrons

• Adição do cap (extremidade 5’) e da cauda poli A (extremidade 3’)

• Processamento do RNAm

• Remoção dos íntrons

• Processamento do RNAm

• Adição do cap (extremidade 5’)

• Nucleotídeo 7-metilguanosina

• Evita a degradação do extremo 5' do RNAm

• É necessário durante a remoção dos íntrons

• É necessário para conectar o RNAm ao ribossomo no começo da tradução

5’

3’

CAP

• Processamento do RNAm

• Adição da cauda poli A (extremidade 3’)

• Poliadenilação: agregação de uma sequência de aprox. 250 adeninas

• Evita a degradação do extremo 3' do RNAm

• Ajuda o RNAm a sair do núcleo

AAAAAA

POLI A

• Processamento do RNAr

• Remoção dos espaçadores

18 S 5,8 S 28 S

Espaçadores

• Presentes no citoplasma

• Livres

• Associados à membrana do retículo endoplasmático e à membrana externa da carioteca

Ribossomos são organelas constituídas por moléculas de RNA ribossômico (RNAr) e proteínas

• Possuem duas subunidades:

• Subunidade maior (60S)

• Subunidade menor (40S)

Se encaixam para formar um ribossomo completo durante a síntese proteica

• Subunidade maior

• Catalisa a formação das ligações peptídicas que unem os aminoácidos

• RNAr28S, 5S e 5,8S + 49 proteínas

• Subunidade menor

• Fornece uma região sobre a qual os RNAt podem ser pareados sobre os códons do RNAm

• RNAr 18S + 33 proteínas

PAPEL DOS RIBOSSOMOS NA SÍNTESE PROTEICA

28S

5S

5S

18S

PAPEL DOS RIBOSSOMOS NA SÍNTESE PROTEICA

PAPEL DOS RIBOSSOMOS NA SÍNTESE PROTEICA

• São vários ribossomos associados a mesma fita de RNAm

• Permitem que a célula produza grandes quantidades de proteínas

• Componentes essenciais durante a síntese:

• RNAr (ribossômico): forma o ribossomo

• RNAm (mensageiro): determina a sequência dos aminoácidos na proteína

• RNAt (transportador): carrega e entrega o aminoácido correto para o

ribossomo

• A sequência de nucleotídeos em uma molécula de RNAm é lida em grupos consecutivos de 3

• Cada códon especifica um aminoácido, ou a finalização do processo de tradução (stop codon)

CÓDON

RNAm

• Sequência de 3 nucleotídeos complementar ao códon no RNAm

• Em outra região de sua superfície, liga-se ao aminoácido

• Extremidade 3’

RNAt

ANTICÓDON

• Principais características do código genético:

• Universal: todos os organismos usam o mesmo código genético para traduzir suas proteínas

• Degenerado ou redundante: a maioria dos aminoácidos é codificada por mais de um códon

CÓDIGO GENÉTICO

Conjunto de regras que especificam qual códon do RNA corresponde a um determinado aminoácido

• Etapas:

1. Iniciação

2. Elongação

3. Terminação

TRADUÇÃO

É o processo de síntese de proteínas

1. Iniciação:

• A subunidade menor se liga à extremidade 5’ do RNAm

• Códon de iniciação: AUG (codifica uma metionina)

• O RNAt iniciador, transportando a metionina se associa à subunidade menor do ribossomo

Subunidade menor do ribossomo

RNAmAUG

RNAt iniciador

Subunidade maior do ribossomo

UAC

• Complexo de iniciação

• Conjunto formado pelo ribossomo completo, o RNAtassociado à metionina e o RNAm

2. Elongação:

• Adição dos aminoácidos

3. Terminação:

• Stop códon: UAA, UGA ou UAG

• Não possuem RNAt com anticódon capaz de formar emparelhamento

• São reconhecidos por fatores de liberação

• Fatores de liberação:

• Ocupam o sítio A e encerram a síntese proteica

• Liberam o polipeptídio formado e o RNAt

• Subunidades do ribossomo se separam e o RNAm se dissocia

Fator de liberação

Polipeptídeo livre

1. Uma célula terminou de sintetizar uma enzima constituída por uma cadeia de 56 aminoácidos. Quantas moléculas de RNAm e de RNAtforam usadas na biossíntese?

2. A seleção de cada aminoácido que entra na composição de cadeia polipeptídica é determinada por uma sequência de:

a) 2 nucleotídeos do DNA;

b) 2 nucleotídeos do RNA;

c) 3 nucleotídeos do RNA;

d) 3 desoxirriboses do DNA;

e) 3 riboses do RNA mensageiro.

3. Considerando o seguinte esquema:

as etapas 1, 2 e 3 representam, respectivamente, os processos de:

a) replicação, transcrição e tradução;

b) replicação, tradução e transcrição;

c) transcrição, replicação e tradução;

d) transcrição, tradução e replicação;

e) tradução, replicação e transcrição.

4. O esquema a seguir representa a sequência de aminoácidos de um trecho de uma cadeia proteica e os respectivos anticódons dos RNA transportadores.

Assinale a alternativa que contém a sequência de códons do RNA mensageiro que participou dessa tradução.

a)UUU CGT TTG UGC GUC.

b)UUU CGA AAG UGC GUC.

c)TTT CGT TTC TGC GTC.

d)TTT CGA AAG TGC GTC.

e)CCC TAC CCA CAT ACT.

5.Observe o esquema que representa de forma resumida uma etapa da síntese proteica que ocorre em uma célula eucariótica.

Pode-se afirmar que a molécula indicada pela letra X corresponde ao:

a) DNA e a sua sequência de códons seria ATG GTG TCG.

b) DNA e a sua sequência de códons seria AUG GUG UCG.

c) RNA mensageiro e a sua sequência de códons seria ATG GTG TCG.

d) RNA mensageiro e a sua sequência de códons seria AUG GUG UCG.

e) RNA transportador e a sua sequência de anticódons seria UAG GUG UCG.