Slide Ácidos Nucleicos-2022 2

24/04/2023 Ácidos nucleicos, replicação, transcrição e tradução: visão geral CLOP 12-julho-2022 Ácidos nucleicos Nucleotídeos Base nitrogenada D-ribose  ácido ribonucleico (RNA) 2-desoxi-D-ribose  ácido desoxirribonucleico (DNA) Nucleotídeos Ligação N-glicosídica 1 2 3 4 5 6 24/04/2023 Ribonucleotídeos Desoxirribonucleotídeos 7 8 9 10 11 12 24/04/2023 (animais e plantas) (regulação/proteção infogen) Ligação fosfodiéster Oligonucleotídeos  ≤ 50 nucleotídeos Polinucleotídeos 1868, Friedrich Miescher  isolamento e caracterização ; “nucleína” 1940  evidência DNA -material genético final anos 1940, Erwin Chargaff  “regras de Chargaff” p/DNA 1952  confirmação DNA -material genético início anos 1950, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins  difração de raios X 1953, James Watson e Francis Crick  modelo 3D da estrutura do DNA Regras de Chargaff 1- Composição de bases varia de uma espécie para outra 2- DNA de diferentes tecido da mesma sp tem mesma composição de bases 3- Composição de bases não muda com idade, nutrição ou ambiente 4- Sempre A=T e C=G, assim A + G = T + C 13 14 15 16 17 18 24/04/2023 ligações de hidrogênio Interações de empilhamento de bases cadeias antiparalelas complementares ligações de hidrogênio interações de empilhamento de bases (hidrofóbicas) DNA- estruturas incomuns triplex/tetraplex de DNA  2m DNA/célula  empacotamento terciário  cromossomos 19 20 21 22 23 24 24/04/2023 Dogma central da biologia molecular Dogma central da biologia molecular Replicação REPLICAÇÃO Semiconservativa  Origem de replicação (várias)  Bidirecional  Forquilha de replicação 25 26 27 28 29 30 24/04/2023  Enzimas que sintetizam DNA  DNA polimerases Reação catalisada ( Mg 2+) DNA + dNTP  DNA alongado + PPi (NTP= dATP, dGTP, dTTP, dCTP) Síntese DNA direção 5’  3’ Enzima requer Molde Primer (Iniciador) (+ de 1 tipo) Atividade de revisão (atua como exonuclease)   precisão na replicação Molde = fita de DNA que guia a síntese de acordo com as regras de pareamento de bases previstas por Watson e Crick Primer = segmento de fita complementar ao molde com extremidade 3’ livre (RNA) 4-15 DNA + dNTP  DNA alongado + PPi  Síntese DNA direção 5’  3’ (ou fita líder) eucariotos ~ 150-200 nucleotídeos (ou fita tardia/retardada) Transcrição TRANSCRIÇÃO  Enzimas que sintetizam RNA  RNA polimerases Reação catalisada ( Mg 2+ / Zn2+) RNA + NTP  RNA alongado + PPi (NTP= ATP, GTP, UTP, CTP) Enzima requer Molde (não requer Iniciador) Síntese RNA direção 5’  3’  Início - sequências específicas no DNA chamadas de promotores  Terminação - sequências específicas (sequência de terminação)  Sem sítio de revisão exonuclease (+ de 1 tipo) FITA MOLDE 31 32 33 34 35 36 24/04/2023 Gene eucarioto = gene estrutural + porção regulatória transcrito no RNA transcrito primário RNA recém sintetizado processamento pós-transcricional RNA funcional  Splicing (emenda)  íntrons são removidos e éxons são unidos para formar sequência contínua que especifica um polipeptídeo funcional DNA  genes + regiões intergênicas (sequências regulatórias) Gene  segmento de DNA que contém informação necessária para a síntese de um produto biologicamente funcional, polipeptídeo ou RNA DNA eucarioto  genes tem segmentos intercalados de DNA que não codificam a sequência de aa do produto peptídico Sequências que codificam = éxons (expressed sequences) Trechos de DNA não traduzidos = íntrons (intervening sequences) RNA-polimerase I (pol I) – rRNA RNA-polimerase II (pol II) – mRNA RNA-polimerase III (pol III) – tRNA Fatores proteicos topoisomerases Tradução 37 38 39 40 41 42 24/04/2023 TRADUÇÃO  Código genético  sequência de três nucleotídeos que determina a sequência de aa na proteína  Códon  sequência de três nucleotídeos no mRNA que especifica um aa em uma proteína 43 = 64 combinações diferentes  código genético é degenerado  Código ~ universal  Componentes requeridos para a síntese das proteínas: Ribossomos tRNA mRNA 20 aa Enzimas Proteínas específicas Fonte de energia (ATP e GTP) Mg2+  300 macromoléculas tRNA  Etapas da síntese proteica 1- Ativação dos aminoácidos 2- Iniciação 3- Alongamento 4- Terminação e reciclagem dos ribossomos 5- Enovelamento e processamento pós-traducional 43 44 45 46 47 48 24/04/2023 Tradução  1-Ativação de aminoácidos tRNAaa; Ex. tRNAAla aminoacil-tRNAaa; Ex. Alanil-tRNAAla tRNA carregado aa + ATP + tRNA  aminoacil-tRNA + AMP + PPi aminoacil-tRNA sintases (Mg2+); específicas p/1 aa e seu(s) tRNA Tradução  2-Iniciação Formação do complexo de iniciação Sítios de ligação ao tRNA -sítio aminoacil (A) -sítio peptidil (P) -sítio de saída (E, Exit) Tradução  3-Alongamento Peptídeo nascente é alongado pela adição de unidades sucessivas de aa Formação da ligação peptídica Peptidil transferase (Ribozima) translocação EF-Tu, EF-Ts, EF-G GTP translocação Tradução  4-Terminação e reciclagem do ribossomo Códon de parada sinaliza o término da cadeia polipeptídica Dissociação dos componentes Hidrólise da ligação peptídil-tRNA Códons de parada: UAA, UAG, UGA RF-1, RF-2 e RF-3 Tradução  5- Enovelamento e processamento pós-traducional Cadeia recém sintetizada é dobrada e processada para adotar a forma biologicamente ativa. Modificações pós-traducionais - Modificações nos grupos N- e C-terminais - Perda de sequências sinalizadoras - Modificação de aa individuais (Ex. Pro  4-hidroxiprolina) - Adição de grupos prostéticos - Formação de pontes dissulfeto - Adição de grupos isoprenila 49 50 51 52 53 54 24/04/2023 Polipeptídeo de 100aa em E. coli  5 seg 55 56