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Tradução Síntese de Proteínas, RNAs Funcionais - Coggle Diagram
Tradução Síntese de Proteínas
RNAs Polimerases
Eucariotos
RNA pol I
Nucleólo
rRNA
Várias subunidades
RNA pol II
Nucleoplasma
hnRNA (transcrito primário) snRNA
Várias subunidades
RNA pol III
Nucleoplasma
rRNA 5S, tRNAs
Várias subunidades
RNA pol
Mitocondrial
Mitocondria
01 subunidade
RNA pol de Cloroplastos
Cloroplasto
Similar as bacterianas
Fenótipo
Funcionamento da célula
Função da proteína
Estrutura tridimensional
Seqüência linear de aa
Genes
Genótipo
Produtos do DNA
A informação contida no DNA
Copiada em mais DNA
Gerar RNAs
Traduzida em proteínas
Transferência da informação
Transcrição
Tradução
Tipos de RNA e Características
RNA mensageiros
traduzidos em proteínas
RNA semelhante ao DNA
suas propriedades são muito diferentes
Sempre unifilamentar
Seu açúcar é a Ribose e não a desoxirribose
Base pirimídica uracila
Código Genético
Dicionário
correspondência da seqüência de
nucleotídeos levando à seqüência de aminoácidos
Códon
3 bases nucleotídicas no RNAm que
codificam cada aminoácido (“palavra”)
RNAm → A, G, C e U
“escrita” da direção 5’ para 3’
64 combinações diferentes de bases
Características
Especificidade
um determinado códon
sempre codifica o mesmo AA
Universalidade
é conservado em todas
as espécies
Redundância ou Degeneração
um AA
pode ter mais de 1 trinca que o codifica
Contínuo
sempre lido de 3 em 3 bases
Mutações no Código Genético
Mutação silenciosa
Códon com 1 base alterada ainda codifica o mesmo AA
Mutação com perda de sentido
• Códon com 1 base alterada codifica um AA diferente
Mutação sem sentido
Códon com 1 base alterada se torna um dos códons de terminação
Outras Mutações no Código Genético
Expansão de repetições trinucleotídicas
Inserções de várias repetições de 1 códon
Mutações em sítios de corte-junção
Alteração de íntrons removidos
Mutações com alteração de módulo de leitura
1 ou 2 nucleotídeos perdidos ou adicionados
Componentes da Tradução
RNAt
50 tipos de RNAt para 20 aa
alguns aas possuem mais de um RNAt específico
Todos os RNAt compartilham forma estrutural semelhante,mas sua forma tridimensional é única para poder reconhecer seu aa específico
Expressão gênica
Anticódon
Alguns tipos de RNAt podem trazer aa específicos em resposta a
vários códons
seqüência de 3 nucleotídeos que reconhece o
códon específico do RNAm
Iniciação
Estrutura chamada complexo promotor fechado
Enzima se liga mais fortemente
deselicoidiza as bases
próximas
forma um complexo promotor aberto
A bolha de transcrição vai andando ao logo do duplex
durante o alongamento
TÉRMINO: A RNA polimerase reconhece sequências ricas em CG seguidas de seqüências de AAAAA → liberação da enzima e do RNAm neo formado
Processamento
3 Processos principais
Adição de um cap de 7-metilguanosina à ponta 5’ do transcrito
Adição de várias adenosinas à ponta 3’
Splicing
Pode estar carregado ou descarregado.
Sítios de ligação ao AA – extremidade 3’ do RNAt se liga ao
grupo carboxila do AA
Reconhecimento dos Códons pelo RNAt
Hipótese da Oscilação
Se a trinca do anticódon reconhecesse apenas 1 trinca do códon por pareamento, as células deveriam ter 1 RNAt para cada códon de AA
não ocorre
As 2 primeiras bases do códon formam pares de bases Watson-Crick
com fortes pontes de hidrogênio
Dão especificidade da codificação
A terceira base do códon
Forma pontes de hidrogênio mais fracas
A primeira base do anticódon pode parear com mais de 1 base
AAs
Dieta → AAs essenciais
Aminoacil-RNAt sintetase
Família de enzimas que ligam AA aos
seus RNAt
RNAm (molde)
Ribossomos
grandes complexos de RNAr e proteínas
compostos por duas subunidades
São as estruturas responsáveis pela síntese protéica
Livres ou no RER
RNAr: responsáveis pela estabilização do complexo de
iniciação e dos demais participantes da tradução
Etapas da Síntese Protéica
Etapa 1
Ativação dos AAs
Ligação dos AAs aos seus RNAt ocorre no citosol
pelas aminoacil-RNAt sintetases
Duas lig. de alta energia
Aminoacilação do RNAt
20 aas
20 aminoacil-tRNA sintetases
Energia – ATP
RNAt
Etapa 2
Iniciação
O RNAm liga-se a menor das 2 subunidades ribossômicas e
ao aminoacil-RNAt de iniciação
Nos eucariotos o “quepe” do RNAm é reconhecido pelo
ribossomo
O aminoacil-RNAt de iniciação pareia com o códon AUG (METIONINA), que é o códon que sinaliza o início da proteína a ser sintetizada
Em bactérias e na mitocôndria, esse RNAt de iniciação carrega uma
metionina N-formilada
grupo formila
enzima transformilase
eucariotos
metionina não está formilada
Requer
RNAm
aminoacil-tRNA de iniciação - metionina
códon de iniciação - AUG
Subunidade 30S e 50S
Fatores de iniciação
GTP
Cofator enzimático – Mg+2
Formação do complexo de
iniciação em eucariotos
Componentes da Tradução
Ribossomos
Sítio P
códon de iniciação é posicionado para seu pareamento com o anticódon do RNAt que transposta metionina – primeiro aa da tradução
Sítio A
o códon adjacente é posicionado para seu pareamento com o anticódon do
RNAt que transposta o próximo aa da cadeia polipeptídica
Sítio E
depois de traduzido, o códon é posicionado no sítio E (ou sítio de saída) para seu
desligamento com o RNAt, agora descarregado.
Não existe em eucariotos
Fatores protéicos
Fatores de iniciação
alongamento
terminação ou liberação
ATP e GTP
Etapa 3
Alongamento
Fatores de alongamento são necessários (EF-Tu, EF-Ts, EF-G)
Peptidiltransferase (ribozima)
liga o peptídeo em formação e o AA a ser adicionado
Após a ligação peptídica se formar, o ribossomo avança 3 nucleotídeos na direção 3’
Translocação
requer energia
GTP
O RNAt não-carregado sai e o RNAt carregando o peptídeo vai para o sítio P
Em procariotos vai para o sítio E antes de ser liberado
Requer
Complexo de iniciação
aminoacil-tRNA especificados pelos códons
Fatores de alongamento
Peptidiltransferase
GTP
Etapa 4
Terminação
Ocorre quando 1 dos 3 códons (UAA, UAG, UGA)
de terminação é “colocado” no sítio A
Hidrólise da lig. peptidil-RNAt terminal
Dissociação do ribossomo 70S
Liberação do peptídeo livre e do RNAt
Requer
Códons de terminação
Fatores de liberação
Diferenças entre procariotos e eucariotos
esquema geral é o mesmo, e a síntese em si ocorre em estruturas
similares: os ribossomos
em eucariotos a transcrição está separada da síntese de proteínas
(tradução) pela membrana nuclear
Etapa 5
Modificações Pós-translacionais e a Estrutura
Tridimensional
Fosforilação
Metilação
Carboxilação
RNAs Funcionais
Nunca serão traduzidos
RNA Ribossômico
RNAs pequenos
RNA transportador