Post on 18-Apr-2015
Código Genético e Tradução
QBQ 0102 – Educação Física Carlos Hotta
07/06/13
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RNA proteínaDNA
replicação
transcrição tradução
• RNAm possuem informação para gerar novas proteínas
• A RNA polimerase sintetiza RNA usando o DNA como molde
• A transcrição tem três fases: iniciação, alongamento e término
• O RNAm de eucariotos é processado antes de ser traduzido
As proteínas são polímeros de aminoácidos• Os aminoácidos se ligam através
de ligações peptídicas
• A sequência de aminoácidos determina a estrutura e função da proteína
Um sistema de síntese de proteínas deve:
1. Catalisar a formação de ligações peptídicas
2. Selecionar os aminoácidos corretos na ordem correta para se formar a proteína desejada
O mRNA contém a informação necessária para se fazer uma ou mais proteínas
Quantos nucleotídeos devem codificar um aminoácido?
1 nucleotídeo – 4 combinações2 nucleotídeos – 16 combinações3 nucleotídeos – 64 combinações4 nucleotídeos – 256 combinações
A maior parte dos seres vivos usam 20 aminoácidos diferentes para fazer suas proteínas
Mas como? Trincas que se sobrepõe? Código degenerado ou não-degenerado? Crick & Gamow
Experimento de Nirenberg-Matthaei (1961)
1. Nirenberg e Matthaei sintetizaram um RNA contendo somente Us (polyU)
2. O RNA foi colocado em uma série de tubos diferentes, cada um contendo somente um aminoácido marcado radioativamente
3. Extratos de bactérias foram adicionados aos tubos para que a síntese de proteínas ocorresse
4. 27 de maio de 1961 3 a.m. – fenilalanina marcada.
tubos controle – 70 cpm experimental – 38,000 cpm
UUU = fenilalanina!
Caderno de laboratório de Nirenberg
O código genético é degenerado
Existem padrões na degeneração
Os aminoácidos são determinados por trincas de nucleotídeos no mRNA: códons
Em uma molécula de mRNA, existem três quadros de leitura possíveis
Existem 64 códons diferentesExiste um códon de início e que codifica metionina (AUG)Existem três códons de término (UAA, UAG, UGA)Sobram 60 códons distintos para 19 aminoácidos
A síntese de proteínas tem 5 etapas
- Formação de aminoacil-tRNA
- Iniciação
- Alongamento
- Terminação e liberação
- Enovelamento e processamento pós-traducional
Tradução
A tradução requer adaptadores que juntam os códons com os seus respectivos aminoácidos
A primeira base do anticódon é flexível
A formação de aminoacil-tRNA dependem de enzimas específicas: aminoacil-tRNA sintetases
Aminoácido + tRNA + ATP Aminoacil-tRNA + AMP + PPiaminoacil-tRNA sintetase
Mg2+
A reação tem 2 partes:1- formação de um aminoacil-AMP2- transferência do grupo aminoacila pro tRNA
DG´0 ~ - 29 kJ/mol
aminoacil-tRNA Lehninger
Iniciação da síntese de proteína necessita da montagem do ribossomo
O ribossomo se inicia no start codon (geralmente AUG) que codifica a metionina
As proteínas são sintetizadas pelo ribossomo
23S RNA - amarelo5S RNA - laranjaProteínas do 50S – vermelho16S RNA - verdeProteínas do 30S -blue
Os nomes das unidades são dadas de acordo com o seu coeficiente de sedimentação
O ribossomo de bactérias possui três sítios
Sítio A – aminoacyl-tRNA (tRNA ligado a um aminonácido) se liga ao sítio ASítio P – peptidyl-tRNA (tRNA ligado a um peptídeo) fica ligado ao sítio PSítio E – tRNA deacilado sai do via sítio E
Iniciação da síntese depende de um aminoacyl-tRNA especializado: tRNAfMet
• A formilação bloqueia o grupo amino do aminoácido
• O tRNAfMet se liga diretamente ao sítio P
A proteína em formação é transferida do peptidil-tRNA para o novo aminoacil-tRNA
• Fatores de alongamento ajudam o pareamento codon/anticodon
• Se houver reconhecimento do códon/anticódon, o GTP é hidrolisado
• A hidrólise do GTP serve como mecanismo de revisão
• A translocação do ribossomo depende de GTP
O término da síntese proteica exige sinais específicos
Fatores de liberação (Rfs) mediam o fim da síntese quando o ribossomo chega a um códon término (UAA, UAG e UGA)
Etapas da tradução
1. o ribossomo se forma no RNAm
2. ocorre a ocupação do sítio P por uma metionina formilada
3. ocorre o pareamento do códon com o anticodon do RNAt
4. ocorre a formação da ligação peptídica
5. o ribossomo anda três nucleotídeos
6. o tRNA no sítio P agora está no sítio e
se solta do ribossomo
7. o tRNA no síto A agora está no sítio P
8. volta ao item 3 ou ocorre o término da
cadeia peptídica por um fator de liberação